KR100661978B1 - Sewage terminal treatment method and simple sewage terminal treatment plant employing the above method - Google Patents
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- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
본 발명은 하수종말처리 방법 및 상기 방법을 채용한 간이 하수종말처리장에 관한 것으로, 본 발명에 따른 하수종말처리 방법은, 스크린(12)을 갖춘 집수조(11)에 의해 가정이나 공장 등에서 배출된 하수를 일정량 집수함과 동시에 하수에 포함된 고형물을 걸러내는 역할을 수행하는 하수집수단계(S1)와; 상기 집수조(11)에 집수된 하수를 펌핑수단(P1)을 통해 펌핑하여 슬러지조정기(13)에 보내서 하수 속에 포함된 슬러지와 물을 분리 처리하는 슬러지제거단계(S2)와; 상기 슬러지조정기(13)를 통해 걸러져 모아진 슬러지를 컨베이어 이송장치(14) 등을 통해 이동시켜 슬러지 탈수설비(15)를 이용하여 슬러지에 포함된 수분을 제거한 처리하는 탈수단계(S3)와; 상기 슬러지조정기(13)를 통해 슬러지와 분리된 하수를 여과조(16)로 공급받아 여과조(16) 상에 마련된 스크린필터(17)를 통해 미세 슬러지를 제거하는 여과단계(S4)와; 상기 여과조(16)에서 미세슬러지가 제거된 상태의 하수를 자연 여과기능을 갖는 여과사층(23,25,26), 천연유기물질인 물이끼류 이탄을 적층하여 수처리재로 사용하는 수처리재층(24)을 포함하는 정화조(20) 내에 펌핑수단(P2)으로 공급함으로써, 상기 정화조(20) 내에서 하수에 포함된 유기물 및 영양염류를 수처리재층(24)의 이탄에서 흡착하여 자연발생적인 미생물에 의해 생분해 함에 따라 하수를 정화하여 방류하게 되는 정화단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a sewage terminal treatment method and a simple sewage terminal treatment plant employing the above method, the sewage terminal treatment method according to the present invention, the sewage discharged from the home or factory by a water collecting tank (11) having a screen (12) A sewage collection step (S1) for collecting a certain amount of water and at the same time performing a role of filtering solids contained in the sewage; A sludge removal step (S2) of pumping the sewage collected in the sump (11) through a pumping means (P1) to be sent to a sludge adjuster (13) to separate the sludge and water contained in the sewage; Dewatering step (S3) for removing the water contained in the sludge by using the sludge dehydration facility (15) by moving the sludge collected through the sludge adjuster 13 through a conveyor transport device (14); A filtration step (S4) of receiving the sewage separated from the sludge through the sludge adjuster 13 to the filtration tank 16 to remove fine sludge through the screen filter 17 provided on the filtration tank 16; Water treatment material layer (24) for laminating the sewage in the state in which the sludge is removed from the filtration tank 16, the filter sand layers (23, 25, 26) having a natural filtration function, water moss peat, which is a natural organic material, is used as a water treatment material By supplying to the pumping means (P2) in the septic tank 20 comprising a, the organic matter and nutrients contained in the sewage in the septic tank 20 is adsorbed from the peat of the water treatment material layer 24 to be biodegraded by naturally occurring microorganisms As it is characterized in that it comprises a purification step (S5) to purify the sewage.
이와 같은 하수종말처리 방법 및 상기 방법을 채용한 간이 하수종말처리장에 의하면, 유기물의 효과적인 제거는 물론, 부영양화와 적조현상의 주요 원인물질이 되는 질소, 인등의 영양염류를 보다 효과적으로 제거할 수 있게 된다.According to such a sewage terminal treatment method and a simple sewage terminal treatment plant employing the above method, it is possible to effectively remove organic matters, as well as to effectively remove nutrients such as nitrogen and phosphorus, which are major causes of eutrophication and red tide. .
Description
도 1은 종래 기술에 따른 하수종말처리장의 하수처리 과정 중 수처리 과정을 보여주는 도면,1 is a view showing a water treatment process of the sewage treatment process of the sewage terminal treatment plant according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 따른 하수종말처리장의 하수처리 과정 중 오니처리 과정을 보여주는 도면,2 is a view showing a sludge treatment process of the sewage treatment process of the sewage terminal treatment plant according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 하수종말처리 방법 및 상기 방법을 수행하는 간이 하수종말처리장의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도,Figure 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the sewage terminal treatment method according to the present invention and a simple sewage terminal treatment plant performing the method,
도 4는 본 발명에 따른 하수종말처리 방법 중 정화단계를 수행하는 정화조의 개략적인 외관 사시도,4 is a schematic external perspective view of a septic tank performing a purification step of a sewage terminal treatment method according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 도 4에 도시된 정화조의 개략적인 내부구성을 보여주는 도면,5 is a view showing a schematic internal configuration of the septic tank shown in FIG. 4 according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 정화조의 다른 실시예를 보여주는 내부 단면도,6 is an internal cross-sectional view showing another embodiment of a septic tank according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 정화조를 구성하는 수처리재층에 적용되는 이탄의 실물을 보여주는 사진도면.Figure 7 is a photographic view showing the real of peat applied to the water treatment material layer constituting the septic tank according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : 집수조 12 : 스크린11: sum tank 12: screen
13 : 슬러지조정기 14 : 컨베이어이송장치13: sludge adjuster 14: conveyor conveying device
15 : 슬러지 탈수설비 16 : 여과조15: sludge dewatering equipment 16: filter tank
17 : 스크린필터 20 : 정화조17
21 : 정화조본체 21a,21b : 층별케이스21: Septic tank body 21a, 21b: floor case
22 : 하수저장공간층 23,25,26 : 제1,2,3여과사층22: sewage
24 : 수처리재층 27 : 방류수배출구24: water treatment layer 27: effluent outlet
28 : 메쉬망 29 : 뚜껑28: mesh network 29: lid
30,31,32 : 유로가이드 33 : 공급파이프30,31,32: Euroguide 33: Supply pipe
34 : 수위감지장치 35 : 이동장치 34: water level detection device 35: moving device
본 발명은 하수종말처리 방법 및 상기 방법을 채용한 간이 하수종말처리장에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물이끼류의 일종으로 천연유기물질인 이탄(Sphagnum Peat Moss)을 수처리재로 적용한 정화조에 의해 하수를 정화하게 되는 정화단계를 포함하는 새로운 형태의 하수종말처리 방법을 제공함으로써, 유기물의 효과적인 제거는 물론, 부영양화와 적조현상의 주요 원인물질이 되는 질소, 인등의 영양염류를 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 한 하수종말처리 방법 및 상기 방법을 채용한 간이 하수종말처리장에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage terminal treatment method and a simple sewage terminal treatment plant employing the above method, and more specifically, to sewage by a septic tank in which spagnum Peat Moss, a natural organic substance, is applied as a water treatment material as a kind of water moss. By providing a new type of sewage treatment method that includes a purification step to purify, it is possible to effectively remove organic matters and to remove nutrients such as nitrogen and phosphorus, which are the main causes of eutrophication and red tide. A sewage terminal treatment method and a simple sewage terminal treatment plant employing the method.
주지하는 바와 같이 현대 산업사회의 도시화로 인한 인구집중은 다량의 하수 발생을 초래하게 되었고, 이는 결국 주변 환경에 대한 오염 부하량의 증가 및 축적으로 환경 상태계에 심각한 영향을 주고 있는 실정이다.As is well known, the concentration of population due to urbanization in modern industrial society has led to the generation of large amounts of sewage, which in turn has a serious effect on the environmental state system due to the increase and accumulation of pollution load on the surrounding environment.
특히, 가정생활이 윤택하게 됨에 따라 무심코 버리게 되는 음식 찌꺼기, 합성세제와 같은 생활하수와, 정화조의 급증 등으로 인한 수질오염이 극심해지고 있으며, 경제의 비약적인 성장으로 공장에서 유출되는 산업폐수가 수질오염을 가속화시켜 우리들의 생명을 위협하고 있는 실정이다.In particular, as family life improves, water pollution caused by food waste and synthetic detergents that are inadvertently thrown away, and water pollution due to a surge in septic tanks is increasing, and industrial wastewater flowing out of factories due to rapid economic growth is causing water pollution. It accelerates our lives and threatens our lives.
이와 같이 날로 늘어나는 쓰레기, 오염 물질 등으로 환경 오염이 심각해짐은 물론, 수질오염이 가속화되고 있음에도 불구하고, 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있는 장소는 점점 없어지고, 그 처리가 어려워지고 있는 실정이다.As the environmental pollution is seriously increased and water pollution is accelerating due to the ever-increasing amount of garbage, pollutants, etc., places where the pollutants can be effectively treated are gradually disappearing, and the treatment is becoming difficult.
이처럼 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있는 장소는 점점 없어지는 이유로는 쓰레기 및 오염물질을 처리할 수 있는 시설이 내 지역에서만은 유치되어서는 안 된다는 지역이기주의에 기인하는 측면도 있다.The reason for this fact is that there are no more places that can effectively deal with pollutants. This is due to the area of selfishness that the facilities that can deal with garbage and pollutants should not be attracted only in my area.
여기서, 하수란 생활에서 발생되는 배수의 총칭으로, 오수와 우수로 구분될 수 있다. Here, sewage is a general term for wastewater generated in life, and may be divided into sewage and rainwater.
이때, 오수는 가정에서 발생되는 생활하수, 공장이나 사업장에서의 배수, 지하수 등이 집합된 것이며, 우수란 빗물이 도로 등의 배수로를 통하여 모여진 물을 말한다. At this time, the sewage is a household sewage generated in the home, a drainage in a factory or a business place, groundwater, etc. are collected, and rainwater refers to water collected through rainwater drainage roads.
따라서, 하수의 특징은 질적으로 매우 복잡하고, 지역에 따라 다르며, 오수와 우수를 함께 집수하는 합류식인가 혹은 별도로 하는 분류식인가에 따라 그 특성이 변하게 된다.Therefore, the characteristics of sewage are very complicated in quality, and vary depending on the region, and the characteristics of the sewage are changed depending on whether the sewage and rainwater are collected together or separately.
또한, 처리구역의 지역적 특성, 규모, 인간의 생활양식, 공장의 조업방식과 시간대별, 요일별, 계절에 따라 양적, 질적으로 변화하게 된다.In addition, quantitative and qualitative changes will be made depending on the regional characteristics of the treatment area, size, human lifestyle, factory operation, time zone, day of the week, and season.
이처럼 다양한 특성을 갖는 하수 중에 포함된 오염물질의 제거를 목적으로 하수처리가 이루어지게 된다.As described above, sewage treatment is performed for the purpose of removing contaminants contained in sewage having various characteristics.
특히, 하수처리를 통해 오물이나 더러워진 물을 깨끗이 하여 환경을 안전하게 회복시키기 위한 노력이 절대적으로 필요한 시점인 것이다.In particular, it is the time to make an effort to recover the environment safely by cleaning the dirt or dirty water through sewage treatment.
여기서, 상기와 같은 하수 중에 포함된 오염물질의 제거를 목적으로 하는 하수처리는 그 처리방식에 따라 1차처리, 2차처리, 3차처리 및 고도처리 등으로 분류될 수 있다.Here, the sewage treatment for the purpose of removing contaminants contained in the sewage may be classified into primary treatment, secondary treatment, tertiary treatment and advanced treatment according to the treatment method.
이때, 상기 1차처리는 하수 중에 부유하는 물질이나 침강성 물질을 물리적으로 제거하는 방법으로 스크리닝 시설과 침전시설 등이 이용되며 대개 하수처리장에서 최초침전지까지의 공정이 이에 해당한다.In this case, the primary treatment is a method for physically removing suspended substances or sedimentary substances in the sewage, screening facilities and sedimentation facilities are used, and usually the process from the sewage treatment plant to the initial settler.
그리고, 상기 2차처리에서는 화학적 처리와 생물학적처리 기술을 도입하여 생물학적처리가 쉽게될 수 있는 여건을 만들어 주거나 유기물을 처리한다. In addition, in the secondary treatment, chemical treatment and biological treatment technology are introduced to create a condition in which biological treatment may be easily performed or organic matter is treated.
또한, 상기 3차처리는 부영양화 원인물질인 질소(N)와 인(P)을 처리하는 기술로서 화학적 및 생물학적 처리기술이 도입되고 있다. In addition, the tertiary treatment is a technique for treating nitrogen (N) and phosphorus (P), which is a eutrophic agent, and chemical and biological treatment techniques have been introduced.
특히, 고도처리 기술은 처리수의 수질을 개선하기 위하여 물리, 화학, 생물학적 처리기술을 이용한다.In particular, advanced treatment techniques use physical, chemical, and biological treatment techniques to improve the quality of the treated water.
이러한 고도처리 목적은 청정지역의 공공수역 수질을 확보하거나 처리수를 재이용하기 위하여 도입되고 있다.These advanced treatment objectives are being introduced to secure public water quality in clean areas or to reuse treated water.
한편, 최근 정부나 각 지방자치제 하에서는 하수처리에 관련하여 각 지역에 다양한 형태의 하수종말처리장을 만들고 있다.On the other hand, the government or local governments are making various types of sewage treatment plants in each region in relation to sewage treatment.
특히, 하수처리에 관련한 2003년 말 현재 행정구역내에 거주하는 인구를 기준으로, 공공 하수종말처리시설, 폐수 종말처리시설 및 마을하수도를 통해 처리되는 하수처리구역 내 하수처리인구로 나누어 산정한 하수도 보급율은 78.8% 이며, 전국에 가동중인 242개소, 시설용량은 20,884,745톤/일이고, 마을하수도는 878개소, 69,443톤/일인 것으로 조사된 바 있다.In particular, sewage dissemination rate calculated by dividing the sewage treatment population in sewage treatment areas treated through public sewage treatment facilities, wastewater treatment facilities and village sewerage, based on the population living in the administrative area as of the end of 2003. It is 78.8%, 242 places operating nationwide, facility capacity is 20,884,745 tons / day, and village sewerage is 878 places, 69,443 tons / day.
상기와 같은 하수처리 시설을 통한 하수처리 과정은 크게 수처리 과정과 오니(Sludge)처리 과정으로 나누어진다.The sewage treatment process through the sewage treatment facility as described above is largely divided into a water treatment process and a sludge treatment process.
여기서, 도 1에는 통상의 수처리 과정에 대해 도시되어 있고, 도 2에는 오니처리 과정이 도시되어 있다. Here, FIG. 1 shows a conventional water treatment process, and FIG. 2 shows a sludge treatment process.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 수처리 과정은 가정(1)→ 고형물제거단계(2)→ 펌핑단계(3)→ 최초침전단계(4)→ 폭기단계(5)→ 최종침전단계(6)→ 방류단계(7)의 순서로 이루어진다.That is, as shown in Figure 1, the conventional water treatment process is the assumption (1) → solids removal step (2) → pumping step (3) → initial precipitation step (4) → aeration step (5) → final precipitation step ( 6) → discharge step (7).
이때, 보통 도시 하수처리에는 생물학적 2차처리가 주로 채택되는데, 유입하수를 스크린에 의해 협잡물을 걸러내고, 고형물제거단계(2)인 침사지에서 입경 0.2 mm이상의 모래 또는 무기물을 침전시켜 제거한다.At this time, the secondary sewage treatment is usually adopted in the municipal sewage treatment, the influent sewage to filter the contaminants by the screen, and is removed by sedimentation of sand or inorganic particles with a particle diameter of 0.2 mm or more in the solids removal step (2).
즉, 상기 고형물제거단계(2)는 침사지를 통해 유입하수 등에 포함된 토사류, 협잡물 등을 사전에 제거하여 후속 수처리 공정과 슬러지처리 공정에서 야기될 수 있는 침사물의 퇴적에 의한 데드 스페이스(Dead Space)방지, 펌프시설의 마모에 의 한 고장 및 배관 폐쇄 방지 등에 그 목적이 있다.That is, the solids removal step (2) is a dead space due to the deposition of sediments that can be caused in the subsequent water treatment process and sludge treatment process by removing the soil, contaminants, etc. contained in the inflow sewage through the sedimentation in advance Its purpose is to prevent failures due to abrasion of pump facilities and to prevent the pipes from closing.
상기 최초침전단계(4)는 유입된 하수 중의 부유물질(SS; Suspended Solid)을 제거하고, 부유물질(SS)에 의해 유발되는 생물학적 산소요구량(BOD; Biochemical Oxygen Demand)을 함께 제거함으로써, 후처리 공정부하를 줄이고 처리효율을 높이는 게 최초 침전의 목적이라 할 수 있다. The initial precipitation step (4) is a post-treatment by removing the suspended solids (SS; Suspended Solid) in the introduced sewage, and by removing the biological oxygen demand (BOD) caused by the suspended solids (SS) The purpose of initial precipitation is to reduce process load and increase treatment efficiency.
즉, 상기 최초침전단계(4)는 최초침전지 시설을 통해 부유성 고형물을 중력침전으로 제거하는 단계로서, 생물학적 처리공정의 부하감소, 후속처리시설의 시설용량의 감소 및 운전비용의 안정적 절감 등을 목적으로 하고 있는 것이다.That is, the initial settling step (4) is a step of removing the suspended solids by gravity settling through the first settling plant, reducing the load of the biological treatment process, reducing the capacity of the post-treatment plant, and stable operation costs. The purpose is to.
상기 폭기단계(5)는 호기성 미생물이 유입하수 중에 함유된 유기물을 흡착 분해하여 침강성이 좋은 플록(Floc)을 형성하여 최종침전지에서 오니와 처리수로 침강 분리되게 하는 데 그 목적이 있다. The aeration step (5) is aimed at sedimentation and separation of sludge and treated water in the final sedimentation battery by forming a flocculant with good floc by adsorbing and decomposing organic matter contained in the influent sewage.
즉, 상기 폭기단계(5)에서는 폭기조를 통해 최초침전단계(4)의 유출수를 미생물과 함께 폭기(Aeration)시킴으로써, 미생물의 대사작용에 의하여 유기물을 분해, 제거하는 단계인 것이다.That is, in the
상기 최종침전단계(6)는 상기 폭기조의 유기물 제거 과정에서 생성된 활성슬러지와 처리수를 고액 분리함으로써, 깨끗한 방류수를 얻는 것에 그 목적이 있다. The final settling step (6) is to obtain a clean effluent by solid-liquid separation of the activated sludge and the treated water produced in the organic matter removal process of the aeration tank.
이처럼 미생물과 하수는 최종침전단계(6)에서 최종침전지를 통해 고액 분리되어 상등수는 방류되며, 침전된 슬러지는 일부 상기 폭기조로 반송되어 미생물 농도를 유지하는 데 이용되고, 나머지는 슬러지 처리시설을 거쳐 처리되게 되는 것이다.As such, microorganisms and sewage are solid-liquid separated through the final sedimentation stage in the final sedimentation step (6), and the supernatant is discharged. The precipitated sludge is returned to some of the aeration tanks and used to maintain the concentration of microorganisms, and the rest is passed through the sludge treatment facility. Will be dealt with.
이러한 각 단계별 특징을 갖는 수처리 과정을 보다 구체적이고 순차적으로 설명하면, 우선, 각 가정(1) 등에서 버린 하수는 하수구를 통하여 하수처리장으로 오게 된다.When the water treatment process having the characteristics of each step described in more detail and sequentially, first, the sewage discarded in each home (1), etc. come to the sewage treatment plant through the sewer.
이때, 하수와 함께 온 흙, 모래, 각종 찌꺼기 등은 고형물제거단계(2)의 침사지에서 걸러진다.At this time, the soil, sand, and various debris come with the sewage is filtered out of the settlement of the solids removal step (2).
즉, 상기 고형물제거단계(2)에서는 돌 조각, 모래 등 비중이 큰 물질은 침전시키고, 플라스틱병, 비닐 등 물에 뜨는 물질들은 스크린을 통해 걸러낸다.That is, in the solids removing step (2), a material having a large specific gravity such as stone fragments and sand is precipitated, and substances floating in water such as plastic bottles and vinyl are filtered out through the screen.
특히, 대부분 하수처리장의 스크린 규격은 조목스크린 60~150㎜, 세목스크린 15~25㎜로 설치되어 있는 것으로 파악되고 있다.In particular, most sewage treatment plants have screen sizes of crude wood screens of 60 to 150 mm and fine screens of 15 to 25 mm.
이렇게 상기 고형물제거단계(2)에서는 유입하수 중에 포함되어 있는 쓰레기, 나무조각, 머리카락 등의 협잡물을 제거하여 후처리공정에서 배관 및 펌프기계를 보호하고 아울러 방류수역에 쓰레기 등이 유출되는 것을 방지하게 되는 것이다. Thus, in the solids removal step (2) to remove the contaminants such as trash, wood chips, hair, etc. contained in the influent sewage to protect the piping and pump machine in the post-treatment process and to prevent the trash from spilled into the discharge water. Will be.
그리고, 상기 고형물제거단계(2)의 침사지에서 하수 중 고형물을 제거한 후 펌핑단계(3)를 수행하는 유입펌프장으로 보내게 된다.Then, after removing the solids in the sewage from the settlement of the solids removing step (2) is sent to the inlet pump station performing the pumping step (3).
이때, 상기 유입펌프장에는 최초침전단계(4)로 송수하기 위한 펌프시설을 갖추고 있는 바, 상기 펌핑단계(3)에서는 자연적으로 흘러 고형물제거단계(2)로 들어오는 하수의 다음 공정을 위한 수두(압력)를 얻기 위해서 펌프를 이용하여 유입된 하수를 높은 곳으로 펌핑하는 역할을 수행하게 된다. At this time, the inflow pumping station is provided with a pump facility for the water supply to the initial settling step (4), in the pumping step (3) the head for the next process of the sewage flows naturally flowing into the solids removal step (2) (pressure In order to obtain), a pump is used to pump the sewage introduced into the high place.
즉, 상기 펌핑단계(3)에서는 대형펌프를 통해 하수를 퍼 올려 최초로 하수를 침전시키는 최초침전지 시설을 갖춘 최초침전단계(4)로 보내게 되는 것이다.In other words, the pumping step (3) is to be sent to the first settling step (4) equipped with the first settler facility to settle the sewage first by pumping the sewage through a large pump.
상기 최초침전단계(4)에서는 하수가 수 시간동안 체류하면서 하수중의 미세한 미립자를 침전시키는 역할을 수행하게 된다.In the initial settling step (4) serves to precipitate the fine particles in the sewage while the sewage stays for several hours.
특히, 상기 최초침전단계(4)에서는 최초침전지가 마련되어 있고, 상기 최초침전지에서는 표면에 떠다니는 부유물 등을 스크래퍼를 이용하여 제거하게 된다.In particular, in the
상기한 역할을 수행하는 최초침전단계(4)는 유입부분과 침전부분, 슬러지 저장부분, 유출부분으로 나누어진다.Initial settling step (4) to perform the above role is divided into inlet and sedimentation, sludge storage, and outlet.
상기 유입부분에서는 하수의 유력을 분산시키며, 침전부분에서는 침전물을 침전시킨다.In the inlet portion to disperse the power of the sewage, in the sedimentation portion precipitates.
이때, 침전된 침전물은 생오니(슬러지)라고 하며, 후술하는 오니처리 과정의 농축단계(8)에 보내어져 슬러지 처리공정을 거치게 된다.At this time, the precipitate is called raw sludge (sludge), it is sent to the concentration step (8) of the sludge treatment process described later to go through the sludge treatment process.
그리고, 상기 최초침전단계(4)에서 침전 처리된 하수는 유출부분에서 폭기단계(4)로 보내져 생물학적 처리를 통해 처리되게 된다.Then, the sewage treated by sedimentation in the
통상적으로 최초침전단계(4)에서는 하수가 약 2~3시간 정도 체류하면서 보통 생물학적 산소요구량(BOD)이 30% 정도 제거되며, 부유물질(SS)은 35%정도가 제거된다. Typically, in the initial sedimentation step (4), while the sewage stays for about 2 to 3 hours, biological oxygen demand (BOD) is usually removed by 30%, and suspended solids (SS) by about 35%.
특히, 침전효율은 하수망의 형태, 하수의 생성기간, 침전 전의 분쇄정도에 따라서 좌우된다.In particular, the settling efficiency depends on the type of sewage network, the generation period of the sewage, and the degree of grinding before sedimentation.
상기 최초침전단계(4)는 후속공정의 기능을 원활히 하기 위한 것이며, 체적된 슬러지를 적절하게 배출시키는 것이 수질관리상 매우 중요하다. The initial settling step (4) is to facilitate the function of the subsequent process, it is very important in water quality management to discharge the sludge properly.
또한, 전술한 바와 같이 상기 폭기단계(5)에서는 폭기조를 통해 하수 중에 포함된 유기물질을 처리하는 역할을 하는 단계로서, 상기 폭기조에서는 많은 양의 공기를 공급하여 미생물(박테리아)을 증식시키게 된다.In addition, as described above, the
보통 공기 중의 산소는 호기성 미생물을 빠르게 성장시키고, 증식된 미생물들은 하수에 있는 주 오염원인 유기물질을 산화, 분해시킨다. Normally, oxygen in the air rapidly grows aerobic microorganisms, and the multiplied microorganisms oxidize and decompose organic matter, which is the main pollutant in sewage.
이때, 하수 중의 산소와 유기물질이 많이 함유되어 있을수록 미생물은 번식을 잘하며 증식된 미생물은 유기물질을 분해시키고, 그 찌꺼기와 함께 가라앉게 되는 것이다.At this time, the more oxygen and organic matter contained in the sewage, the better the microorganisms breed and the multiplied microorganisms decompose the organic matter and sink with the residue.
그리고, 침전된 미생물 덩어리와 산화, 분해, 흡착된 덩어리들의 일부는 상기 폭기조로 이송되어(반송오니), 새로이 들어온 유기물질들을 산화, 분해하는데 이용되고, 나머지(잉여오니)는 슬러지 처리공정으로 보내져 처리되게 된다. Then, the precipitated microbial mass and some of the oxidized, decomposed and adsorbed mass are transferred to the aeration tank (return sludge), used to oxidize and decompose newly introduced organic substances, and the remaining (surplus sludge) is sent to the sludge treatment process. Will be processed.
상기 최종침전단계(6)는 폭기단계(5)에서 처리한 하수를 최종적으로 침전처리 하는 단계로서, 상기 최종침전단계(6)는 최초침전단계(4)와 비슷하게 최종침전지 시설을 갖추고 있으나, 상기 최초침전단계(4)는 주로 현탁 고형물(SS)을 제거하는데 비해 최종침전단계(6)에서는 주로 생물학적 산소요구량(BOD)을 제거하게 된다. The final sedimentation step (6) is a step of finally sedimentation of the sewage treated in the aeration step (5), the final sedimentation step (6) has a final sedimentation facility similar to the initial sedimentation step (4), but The
즉, 상기 폭기단계(5)의 폭기조에서 유기물을 분해, 유기물(HOC)을 형성한 미생물군은 상기 최종침전단계(6)의 최종침전지에 들어와 가라앉게 된다.That is, the microorganism group in which the organic matter is decomposed and the organic matter (HOC) is formed in the aeration tank of the
이때, 미생물군이 잘 가라앉지 않으면, 처리수의 처리효율이 떨어지게 되기 때문에 상기 최종침전단계(6)에서는 이러한 미생물 덩어리를 잘 가라앉게 하고, 이를 다시 상기 폭기단계(5)의 폭기조로 보내 유기물의 산화, 분해에 이용하게 된다. At this time, if the microbial group does not sink well, the treatment efficiency of the treated water is lowered, so in the final settling step (6) to sink the microbial mass well, and send it back to the aeration tank of the aeration step (5) of organic matter It is used for oxidation and decomposition.
그리고, 상기 폭기단계(5)로 보내고 남은 슬러지(잉여오니)는 농축단계(8)로 보내어 슬러지 처리공정을 거치게 되며, 깨끗하게 처리된 상등수(맑은 물)만을 방류시키게 된다.Then, the remaining sludge (surplus sludge) sent to the aeration step (5) is sent to the concentration step (8) to undergo a sludge treatment process, and discharges only the supernatant (clear water) that is cleanly treated.
상기 방류단계(7)는 방류펌프장에 마련된 방류시설을 통해 하수를 처리한 후 처리수를 공공수역에 내보내는 최종단계이다.The
통상 상기 방류단계(7)에서는 공공수역으로 방류하는 처리수중의 유해세균, 대장균등의 멸균과 냄새제거, 부식통제, 생물학적 산소요구량(BOD)을 제거하기 위하여 방류펌프장 내에 염소주입기와 혼합장치(접촉조와 방류거)로 구성된 소독설비를 갖추고 있다.In the discharge step (7), the chlorine injector and the mixing device (discharge contact) in the discharge pump station to remove the harmful bacteria, sterilization and odor removal, corrosion control, biological oxygen demand (BOD) in the treated water discharged into the public water (7) It is equipped with disinfection equipment composed of tank and discharger.
이처럼 상기 방류단계(7)에서는 하수를 살균하기 위해 충분한 량의 염소를 주입해서 15분 후 0.5㎎/ℓ정도의 잔류염소를 존재시킨 상태에서 방류하게 되는 바, 이는 정화와는 달리 100% 살균이 아니기 때문에 잔류염소가 방류수(처리수)에 존재하게 되면서 하천의 생태계에 악영향을 미친다는 보고가 있어 최근에는 염소에 의한 살균을 중단하고 있는 것이 보통이다.As such, in the discharge step (7), a sufficient amount of chlorine is injected to sterilize the sewage and discharged after 15 minutes in the presence of about 0.5 mg / L residual chlorine, which is 100% sterilization unlike purification. Since there is a report that residual chlorine is present in the discharged water (treatment water) and adversely affects the ecosystem of the river, it is common to stop the sterilization by chlorine recently.
이렇게 최종적으로 상기 방류단계(7)의 하수처리 과정을 거친 상등수는 생물학적 산소요구량(BOD) 20ppm, 부유물질(SS) 20ppm 이하로 방류된다.Thus, the supernatant water after the sewage treatment of the discharge step (7) is discharged to less than 20ppm biological oxygen demand (BOD), 20ppm suspended solids (SS).
특히 이때, 처리의 정도에 따라서 방류수의 수질이 다르고 계절, 시간 등에 따라서 방류수량에 변동이 있다.In particular, the quality of the effluent varies according to the degree of treatment, and the amount of effluent varies depending on the season, time, and the like.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 오니(Sludge)처리 과정은 수처리 과정과 연계 분리되어 최초침전단계(4)→농축단계(8)→소화단계(9)→탈수단계(10) 순서 로 이루어진다.In addition, as shown in Figure 2, the sludge treatment process is separated from the water treatment process in the order of the initial settling step (4) → concentration step (8) → digestion step (9) → dehydration step (10) in order Is done.
즉, 상기 수처리 과정 중 상기 최초침전단계(4)에서 발생되어 가라앉은 오니(슬러지)들은 농축단계(8)로 보내지게 된다.That is, sludge generated in the
이처럼 하수가 고형물제거단계(2)의 침사지, 최초침전단계(4)의 최초침전지, 폭기단계(5)의 폭기조, 최종침전단계(6)의 최종침전지 등을 거치는 과정에서 슬러지가 발생하게 되는 바, 상기 슬러지는 농축단계(8)의 농축조로 보내지게 되는 것이다.As such, sludge is generated in the process of sewage through the settling basin in the solids removal step (2), the initial settling step of the initial settling step (4), the aeration tank of the aeration step (5), and the final settling step of the final settling step (6). , The sludge is to be sent to the concentration tank of the concentration step (8).
상기 농축단계(8)는 농축조를 통해 생오니(슬러지) 및 잉여오니(슬러지)를 고액 분리하여 농도를 높이고, 슬러지 부피를 감소시키는 단계로서, 상기 최초침전단계(4)의 생오니와, 최종침전단계(6)의 잉여오니를 중력에 의한 침전방식으로 농축시키게 된다.The concentration step (8) is a step to increase the concentration by reducing the solid sludge (sludge) and surplus sludge (sludge) through the concentration tank, reducing the sludge volume, the raw sludge of the initial settling step (4), the final Surplus sludge in the precipitation step (6) is concentrated by gravity precipitation method.
상기 슬러지는 하수처리과정에서 나오는 필연적인 부산물이므로 하수처리장은 이러한 슬러지를 최소한으로 줄여야 하는 바, 상기 농축단계(8)의 농축조에서는 수분을 97 ~ 99.2% 까지 줄여주게 된다.Since the sludge is an inevitable by-product from the sewage treatment process, the sewage treatment plant should reduce the sludge to a minimum. In the concentration tank of the concentration step (8), the water is reduced to 97 to 99.2%.
이때, 상기 슬러지 농축상황은 슬러지 처리시설의 전체 효과에 큰 영향이 있을 뿐만 아니라 분리액은 수처리 시설에도 영향을 미치기 때문에 충분한 관리가 요구된다.At this time, the sludge enrichment situation has a great influence on the overall effect of the sludge treatment plant, and the separation liquid also requires sufficient management because it affects the water treatment plant.
그리고, 상기 농축단계(8)의 농축조에서 농축된 슬러지(오니)는 소화단계(9)의 소화조로 보내지게 된다. And, the sludge (sludge) concentrated in the concentration tank of the concentration step (8) is sent to the digestion tank of the digestion step (9).
상기 소화단계(9)는 농축단계(8)에서 농축시킨 슬러지를 소화조 내에서 화학 적인 처리를 하는 단계로서, 밀폐된 탱크(소화조) 속에서 슬러지를 가온하여 교반함으로써, 슬러지의 유기물이 분해되어 부산물과 메탄가스가 나오게 되는 역할을 수행하게 된다.The digestion step (9) is a step of chemically treating the sludge concentrated in the concentration step (8) in the digester, by heating and stirring the sludge in a closed tank (digestion tank), the organic matter of the sludge is decomposed by-products And methane gas will come out.
이러한 역할을 수행하는 상기 소화단계(9)에서는 미생물의 작용으로 유기물을 분해하여 슬러지를 처리할 수 있는 호기성 소화조, 혹은 혐기성 소화조를 갖추고 있다.In the
이때, 상기 호기성 소화조는 운전이 쉽고, 냄새가 거의 없으며, 처리수의 생물학적 산소요구량(BOD), 부유물질(SS) 농도가 낮다는 장점이 있다.At this time, the aerobic digester is easy to operate, there is little smell, there is an advantage that the biological oxygen demand (BOD), suspended solids (SS) concentration of the treated water is low.
그리고, 상기 혐기성 소화조는 소규모인 경우에 동력시설이 필요 없고 연속처리를 할 수 있으며, 유지관리가 용이하고, 유용한 메탄가스(CH4)를 얻을 수 있으며, 병원균이나 기생충란을 사멸시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the anaerobic digester does not need a power facility in a small scale can be a continuous treatment, easy to maintain, obtain useful methane gas (CH 4 ), and can kill pathogens and parasites eggs have.
즉, 상기 소화단계(9)에서 생성된 메탄가스는 자체적인 연료(발전기, 보일러)로 사용되어 자원 재활용에 도움을 준다.That is, the methane gas generated in the
이러한 염기성 소화조는 산소를 차단하여 슬러지를 처리하는 방법인 혐기성 소화방법을 주로 사용하는 바, 유기물의 함량을 줄여 사후에 2차 오염을 최소화하고 안정화시키는 역할을 하게 된다.The basic digester mainly uses anaerobic digestion, a method of treating sludge by blocking oxygen, thereby minimizing and stabilizing secondary pollution afterwards by reducing the content of organic matter.
통상적으로 혐기성 하에서 유기물을 분해할 때, 혐기성 세균이나 미생물은 유기물중의 산소 및 아질산염, 질산염, 황산염 등 화합물중의 산소를 이용하고, 부산물로서 메탄, 황화수소, 탄산가스 등이 발생시키는 것이다.In general, when an organic substance is decomposed under anaerobic conditions, anaerobic bacteria or microorganisms use oxygen in organic substances and oxygen in compounds such as nitrites, nitrates, and sulfates, and methane, hydrogen sulfide, and carbon dioxide are generated as by-products.
또한 상기 염기성 소화조에서는 소화효율을 높이기 위하여 가온과 교반이 행해진다.In addition, in the basic digester, heating and stirring are performed to increase the extinguishing efficiency.
이와 같은 상기 염기성 소화조를 통한 슬러지의 혐기성 소화는 안정되고 처리하기 쉬운 슬러지를 만들게 됨은 물론, 슬러지 용량을 감소시키고 위생상 안전한 슬러지를 만들게 되며, 발생 소화가스는 연료로 이용할 수 있는 이점을 갖는 것이다.Anaerobic digestion of the sludge through the basic digestion tank as described above not only makes the sludge stable and easy to treat, but also reduces the sludge capacity and makes the sludge safe in hygiene, and the generated digestion gas has the advantage of being used as fuel.
이때, 상기 소화단계(9)의 소화조 내에서는 통상 슬러지를 30일 정도 체류시키게 되는 바, 그 과정에서 불필요한 박테리아를 사멸시키고 고형물질을 감소시키게 된다.In this case, in the digestion tank of the
그리고, 상기 소화단계(9)의 소화과정에서 메탄가스가 생성되게 되고, 슬러지의 악취를 제거하게 된다. In addition, methane gas is generated in the digestion process of the extinguishing
물론, 상기 소화단계(9)의 소화조에서는 소화슬러지와 탈리액으로 분리시켜 각기 슬러지 탈수설비와 수처리시설로 보내게 된다.Of course, in the digester of the digestion step (9) is separated into digestion sludge and desorption liquid is sent to each sludge dewatering facility and water treatment facility.
이렇게 30일 이상 소화단계(9)의 소화조에 있던 슬러지는 탈수단계(10)로 보내어져서 수분을 완전 제거한 뒤 매립 처리되게 된다.The sludge in the digestion tank of the digestion step (9) for more than 30 days is sent to the dehydration step (10) to completely remove the moisture and then landfill.
즉, 상기 탈수단계(10)에서는 슬러지의 수분을 제거하기 위한 가압여과기와 같은 슬러지 탈수설비를 갖추고 있다.That is, the dewatering
통상 하수처리결과 발생한 슬러지는 용적도 크고 수분도 많아 액상이기 때문에 그대로의 처분은 불가능에 가깝다. As a result, sludge produced as a result of sewage treatment is large in volume and high in moisture, and thus liquid is almost impossible to dispose as it is.
따라서, 여과와 압축을 조합한 가압여과기와 같은 상기 슬러지 탈수설비를 이용하여 슬러지 함수율 80%이하 정도의 케익상으로 탈수하여 슬러지 용량을 적게함과 아울러, 반출, 운반 및 처분을 쉽게 하고 있는 것이다.Therefore, the sludge dehydration facility such as a pressure filter combined with filtration and compression is used to dehydrate the cake onto a sludge moisture content of about 80% or less, thereby reducing sludge capacity and making it easier to carry out, transport and dispose of.
이때, 상기 탈수단계(10)에서는 슬러지에 응집약품을 투여하여 고형화를 촉진시키게 된다.At this time, in the dehydration step (10) it is to promote the solidification by administering the flocculant to the sludge.
즉, 슬러지는 물과의 친화력이 강하기 때문에 직접 여과기에 공급하면 탈수효과가 지극히 나쁘게 되고, 이 때문에 적당한 약품(응집제)을 첨가하여 탈수성을 개선하게 되는 것이다.In other words, the sludge has a strong affinity with water, so if it is directly supplied to the filter, the dehydration effect is extremely bad. Therefore, the dehydrating property is improved by adding a suitable chemical (coagulant).
보통 슬러지 콜로이드상 미립자의 표면은 (-)로 전기적으로 하전되어 서로 반발하고 있으나, 응집제(통상, 양이온의 폴리머(Polymer)를 사용한다)를 첨가하면 가수분해에 의하여 (+)로 하전하여 슬러지를 중화시키게 된다.Usually, the surface of the sludge colloidal fine particles is electrically charged with (-) and repulsed with each other.However, when a flocculant (usually using a cation polymer) is added, the sludge is charged to (+) by hydrolysis. Neutralized.
이때, 상기 슬러지를 고형화시키는 방법에는 자연건조, 진공여과, 원심분리 등이 있으나 대부분의 국내 하수처리사업소는 벨트프레스식 방법을 취하고 있다. At this time, the method of solidifying the sludge includes natural drying, vacuum filtration, centrifugal separation, etc., but most domestic sewage treatment plants are using a belt press method.
이렇게 상기 탈수단계(10)를 통해 생성된 고형의 슬러지는 오니케익이라고 하며, 매립장에 매립 처리하게 되는 것이다. The solid sludge produced through the
이상과 같은 처리 계통에 이용되는 생물학적 처리방식은 주로 폭기조의 형태와 운전방식 및 미생물의 상태에 따라서 침전성 생물법과 부착성 생물법으로 구분되며, 현재 사용되고 있는 생물학적 처리(Biological treatment)방식들은 표준활성 슬러지법(Activate sludge method), 산화구법(Oxidation ditch method), 살수 여상법(Trickling filter method), 회전 원판법(Rotated biological contactor) 등이 있다.The biological treatment methods used in the above treatment systems are mainly classified into sedimentary and adherent biological methods according to the type of aeration tank, the operation method and the state of the microorganisms, and the biological treatment methods currently used are standard active. Activate sludge method, Oxidation ditch method, Trickling filter method, Rotated biological contactor.
여기서, 상기 표준활성 슬러지법(Activate sludge method)은 하수처리 공법 중 가장 많이 사용되는 방법이다.Here, the standard activated sludge method is the most commonly used method of sewage treatment.
통상적으로 하수를 폭기(Aeration)하면, 하수 중의 유기물을 이용하여 호기성 미생물이 번식하여 응집성이 있는 플록(Folc)이 형성되게 된다. Generally, when aeration of sewage is performed, aerobic microorganisms are propagated using organic substances in the sewage to form cohesive flocs.
이것을 "활성슬러지"라고 하는 데, 호기성 세균, 원생동물, 후생동물 및 무기, 유기의 비생물성 슬러지로서 구성되고 있다. This is called "activated sludge" and is constituted as aerobic bacteria, protozoa, welfare animals and inorganic, organic abiotic sludge.
상기 활성슬러지법은 이러한 활성슬러지를 이용하여 하수를 처리하는 것을 말한다.The activated sludge method refers to treating sewage using such activated sludge.
즉, 활성슬러지는 호기성 상태에서 하수와 혼합하면, 하수 중 유기물이 활성슬러지에 흡착되고, 슬러지를 이루고 있는 미생물에 의하여 산화 및 동화하여 분해, 액화, 가스화하며, 일부 활성슬러지로 전환하게 된다. That is, when activated sludge is mixed with sewage in an aerobic state, organic matter in the sewage is adsorbed to activated sludge, and is oxidized and assimilated by microorganisms forming sludge to decompose, liquefy, and gasify, and convert some activated sludge.
여기서, 상기 활성슬러지법은 1차침전지, 폭기조(활성슬러지조), 2차침전지, 슬러지 반송시설로 구성된 하수처리장에서 진행되게 된다. Here, the activated sludge method is performed in a sewage treatment plant composed of a primary settling cell, an aeration tank (active sludge tank), a secondary settling cell, and a sludge conveying facility.
이때, 하수는 1차침전지에서 고형물이 제거된 후 폭기조에서 용해성 유기물질이 활성슬러지에 의하여 세포질로 전환된다.At this time, the sewage is dissolved in the aeration tank after the solids are removed from the primary sedimentation cell is converted to cytoplasm by activated sludge.
그리고, 상기 활성슬러지는 2차 침전지에서 고액 분리되어 상등수는 방류되고, 그 외에는 고도처리 된다.Then, the activated sludge is solid-liquid separated in the secondary sedimentation basin and the supernatant is discharged, otherwise it is highly treated.
특히, 분리된 활성슬러지 일부는 반송되고 나머지는 잉여슬러지로서 처리된다. In particular, part of the separated activated sludge is returned and the remainder is treated as excess sludge.
이와 같이 활성슬러지 공정에 의한 용해성 유기물질의 제거는 흡착(생물학적 응집), 물질대사, 고액분리의 3단계로 요약할 수 있다. As such, removal of soluble organic substances by activated sludge process can be summarized into three stages: adsorption (biological coagulation), mass metabolism, and solid-liquid separation.
이때, 상기 흡착은 하수가 활성슬러지와 접촉하면 단시간(20~30분)에 많은 생물학적 산소요구량(BOD)이 제거되는 현상이며, 하수는 활성슬러지조 내를 흘러가는 동안에 몇 번이나 흡착을 반복하면서 정화되어 간다.At this time, the adsorption is a phenomenon in which a large amount of biological oxygen demand (BOD) is removed in a short time (20-30 minutes) when the sewage comes into contact with activated sludge, and the sewage is repeatedly adsorbed several times while flowing in the activated sludge tank. Purified
그리고, 흡착된 유기물은 미생물의 영양원으로 이용되는 것이나, 미생물의 증가에 필요한 에너지를 얻기 위해 흡착 유기물을 분해하는 것을 산화라 하고, 산화에 의하여 얻은 에너지를 이용하여 미생물의 새로운 세포를 합성하는 것을 동화라 한다.The adsorbed organic material is used as a nutrient source of the microorganism, but the decomposition of the adsorbed organic material to obtain the energy necessary for the growth of the microorganism is called oxidation, and the assimilation of synthesizing new cells of the microorganism using the energy obtained by the oxidation. It is called.
또한, 표준활성 슬러지법에서는 유입수질, 처리조건에 따라 다르나, 생물학적 산소요구량(BOD) 제거의 35→40%는 산화에, 60→65%는 동화에 사용된다.In the standard activated sludge method, depending on the inflow water quality and treatment conditions, 35 → 40% of biological oxygen demand (BOD) removal is used for oxidation and 60 → 65% for assimilation.
특히, 하수 중의 유기물이 감소되면, 미생물은 자기 세포물질을 산화하여 생활에 필요한 에너지를 얻는 데, 이것을 내생호흡이라 한다.In particular, when organic matter in sewage is reduced, microorganisms oxidize their cellular material to obtain energy for life, which is called endogenous breathing.
이와 같이 하수종말처리장에서 하수처리 과정 중 수처리 과정에 적용되는 생물학적 처리방식은 여러 가지가 있는 바, 전술한 바와 같이 통상 표준활성 슬러지법이 많이 사용되고 있다.As described above, there are various biological treatment methods applied to the water treatment process of the sewage treatment plant in the sewage treatment plant. As described above, the standard activated sludge method is commonly used.
그러나, 종래 하수종말처리장에서 적용해 온 활성슬러지법에 의한 하수처리는 유기물 및 부유물질 제거에 효과적이라는 장점을 가지고 있었으나, 유기물 중 총 질소(T-N), 총 인(T-P) 등의 영양염류를 제거하는 데에는 어느 정도 한계성을 가지고 있다는 문제점이 있었다.However, sewage treatment by activated sludge method, which has been applied in sewage treatment plants, has the advantage of being effective in removing organic matter and suspended solids, but it removes nutrients such as total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) from organic matter. There was a problem in that there was some limitation.
일반적으로 하수는 상기한 2차처리 과정을 거친 후에도 오염물질이 완전히 제거되는 것이 실제적으로 불가능하다.In general, sewage is practically impossible to completely remove contaminants even after the above secondary treatment.
즉, 상기 2차처리에 의해 하수를 처리한 후에도 여러 종류의 무기성 이온을 비롯한 유기물질, 영양염류 등이 방류수역으로 유출됨에 따라 방류수의 수질개선 효과가 그 다지 크지 않은 경우가 발생하고 있다는 문제점이 있었다.That is, even after treating the sewage by the secondary treatment, various kinds of inorganic ions, organic substances, nutrients, and the like are discharged into the discharge water, so that the water quality improvement effect of the discharge water is not so great. There was this.
특히, 상기 질소(T-N), 총 인(T-P)과 같은 영양염류 등이 방류수역으로 유출됨에 따른 대표적인 문제점으로는 부영양화와 적조현상을 들 수 있다.In particular, representative nutrients such as nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and the like as the outflow into the discharge water includes eutrophication and red tide.
부언하면, 하수의 질소(T-N), 총 인(T-P)과 같은 영양염류는 폐쇄성 수역에서 조류 및 수서식물의 성장을 촉진시켜 용존산소(DO)의 고갈로 인한 방류수역의 자정능력 저하를 초래하게 됨으로써, 부영양화와 적조현상이 나타나게 되는 것이다.In addition, nutrients, such as sewage nitrogen (TN) and total phosphorus (TP), promote the growth of algae and aquatic plants in enclosed waters, leading to a decrease in the self-cleaning capacity of the effluent due to depletion of dissolved oxygen (DO). As a result, eutrophication and red tide appear.
따라서, 궁극적인 수질개선을 위해서는 유기물에 포함되는 질소(T-N), 총 인(T-P) 같은 영양염류를 제거해야만 한다.Therefore, nutrients such as nitrogen (T-N) and total phosphorus (T-P) contained in organic matter must be removed for ultimate water quality improvement.
이를 위해 기존의 표준활성 슬러지법을 이용하는 하수처리시설의 경우에는 2차처리 공정에 덧붙여 3차처리 시설을 추가로 설치함으로써, 상기 2차처리 공정을 통해 탄소성 BOD 성분의 유기물을 효과적 제거한 다음, 부영양화 및 적조현상의 주요 원인물질이 되는 질소(N), 인(P)등의 영양염류를 3차 처리과정을 통해 효과적으로 제거하도록 하고 있는 것이다.To this end, in the case of sewage treatment facilities using the existing standard activated sludge method, by installing an additional tertiary treatment facility in addition to the secondary treatment process, the organic treatment of the carbonaceous BOD component is effectively removed through the secondary treatment process, It is to effectively remove nutrients such as nitrogen (N) and phosphorus (P), which are the main causes of eutrophication and red tide, through the third process.
그러나, 상기와 같이 3차처리 시설을 추가적으로 더 설치하게 됨에 따라 건설비용 및 유지관리 비용 등의 여러 가지 경제적 측면에 추가적인 비용 부담이 발생하게 되는 문제점이 있었다.However, as the third treatment facility is additionally installed as described above, there are problems in that additional cost burden occurs in various economic aspects such as construction cost and maintenance cost.
예를 들어, 대략 200 ~ 400호 정도의 가구수를 갖는 마을의 간이 하수종말처리장의 경우, 하루에 대략 100톤(t) 정도의 하수를 처리할 수 있는 시설 규모를 갖추는 것이 바람직한 것으로 알려져 있다.For example, in the case of a simple sewage treatment plant in a village having about 200 to 400 households, it is known that it is desirable to have a facility scale capable of treating about 100 tons (t) of sewage per day.
그런데, 상기 200 ~ 400호 정도의 가구수를 갖는 마을에서 간이 하수종말처리장을 건설함에 있어서, 표준활성 슬러지법에 의해 하루에 대략 100톤(t) 정도의 하수를 처리할 수 있는 시설 규모를 갖춘 하수종말처리장을 건설하면서 추가적으로 3차 처리시설까지 갖추기에는 경제적 부담이 매우 크다는 단점이 있었다.By the way, in the construction of a simple sewage treatment plant in a village having 200 to 400 households, sewage having a facility scale capable of treating about 100 tons (t) of sewage per day by the standard activated sludge method. The construction of the terminal treatment plant had a disadvantage in that the economic burden was very large to equip additional tertiary treatment facilities.
즉, 표준활성 슬러지법을 이용하는 하수종말처리장의 경우에는 전술한 바와 같이 1차침전지, 폭기조(활성슬러지조), 2차침전지, 슬러지 반송시설 등을 기본적으로 갖추어야 하기 때문에, 설치부지의 확보, 건설비용 및 유지관리 비용 등의 경제성 측면을 고려할 때 그 효율성이 떨어질 뿐만 아니라 폭기조와 같은 다소 혐오감을 줄 수 있는 시설로 인해 주민친화형이 되지 못하여 배타적인 지역이기주의에 봉착할 우려가 높다는 단점을 갖고 있었다. That is, in the case of sewage treatment plants using the standard activated sludge method, the primary sedimentation cell, the aeration tank (active sludge tank), the secondary sedimentation cell, and the sludge conveying facility should be basically provided. Considering the economic aspects such as cost and maintenance cost, the efficiency was not only lowered, but also a disadvantaged facility such as aeration tank was not able to become friendly to the residents, so it was likely to encounter exclusive regional selfishness. .
특히, 전술한 바와 같이 질소, 인과 같은 영양염류 제거를 위해 3차 처리시설까지 추가적으로 설치할 필요성이 대두되기 때문에 간이 하수종말처리장의 시설 규모가 상대적으로 커질 수밖에 없을 뿐만 아니라 경제성이 떨어진다는 문제점이 있었다.In particular, since the necessity of additional installation up to the third treatment facility to remove nutrients such as nitrogen and phosphorus, as mentioned above, there is a problem that the facility size of the simplified sewage treatment plant is not only large, but also economical.
또한, 상기 폭기조(활성슬러지조)를 통해 호기성 미생물을 번식시켜 유기물을 제거하는 표준활성 슬러지법을 이용하는 하수종말처리장의 경우, 처리수질은 미생물의 적절한 배양 조건에 따라 좌우되므로, 처리효율의 향상을 위해서는 폭기조 의 운영조건을 얼마나 효율적으로 개선할 수 있느냐가 매우 중요한 요소 중 하나로 작용하게 된다.In addition, in the case of sewage terminal treatment plants using the standard activated sludge method of breeding aerobic microorganisms through the aeration tank (active sludge tank) to remove organic matter, the treated water quality depends on the appropriate culture conditions of the microorganisms, thereby improving the treatment efficiency. One of the most important factors is how effectively the aeration tank can be improved.
따라서, 실질적으로 시설을 유지관리하는 데 축적된 경험에 의한 많은 노하우를 필요로 하고, 이러한 노하우가 축적되지 않은 경우에는 그 유지관리가 어렵다는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem in that it requires a lot of know-how based on the accumulated experience in maintaining the facility, and the maintenance is difficult when such know-how is not accumulated.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래 표준활성 슬러지법을 이용하는 하수종말처리장의 문제점을 개선한 새로운 형태의 하수종말처리 방법을 제공하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 물이끼류의 일종으로 천연유기물질인 이탄이 수처리재로 적용된 정화조에 의한 정화단계를 포함하는 새로운 형태의 하수종말처리 방법을 제공함으로써, 유기물의 효과적인 제거는 물론, 부영양화와 적조현상의 주요 원인물질이 되는 질소, 인등의 영양염류를 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 한 하수종말처리 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to provide a new type of sewage terminal treatment method to improve the problems of the sewage terminal treatment plant using the conventional standard activated sludge method as described above, the object of the present invention is a kind of water moss natural organic material By providing a new type of sewage treatment method, which includes a purification step by a septic tank applied with phosphorus peat as a water treatment material, it can effectively remove organic matter, as well as nutrients such as nitrogen and phosphorus, which are major causes of eutrophication and red tide. It is to provide a sewage treatment method that can be removed more effectively.
또한, 본 발명은 종래 하수종말처리장에서 하수처리 과정에서 주로 사용하는 표준활성 슬러지법에 따른 폭기조를 이용하여 유기물을 제거하게 되는 폭기단계를 없애면서도 유기물은 물론 영양염류까지도 효과적으로 제거할 수 있는 정화조에 의한 새로운 형태의 하수종말처리 방법을 채용한 간이 하수종말처리장을 제공함으로써, 상기한 3차처리 공정을 위한 시설이 불필요하게 되고, 정화조 자체의 규모가 상대적으로 작아 설치부지 확보 측면에서 바람직하며, 처리시설에 대한 소규모의 유지관리 조직 및 유지관리 기술 습득이 용이함에 따른 유지관리의 용이성이 있으 며, 건설비용 및 유지관리 비용의 절감에 따른 탁월한 경제성을 갖게 되는 새로운 형태의 간이 하수종말처리장을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.In addition, the present invention in the septic tank that can effectively remove organic matter as well as nutrients while eliminating the aeration step to remove the organic matter by using the aeration tank according to the standard activated sludge method mainly used in the sewage treatment process in the conventional sewage treatment plant. By providing a simple sewage terminal treatment plant adopting a new type of sewage terminal treatment method, the facility for the above-described tertiary treatment process becomes unnecessary, and the size of the septic tank itself is relatively small, which is preferable in terms of securing an installation site. It is easy to maintain due to the easy maintenance of small-scale maintenance organization and maintenance technology for facilities, and provides a new type of simple sewage treatment plant that has excellent economic efficiency due to the reduction of construction cost and maintenance cost. Its purpose is to.
이와 같이 본 발명은 상기 정화조에 적용되는 수처리재로 천연유기물질인 이탄을 사용하고 있기 때문에 수처리의 신뢰성이 높으면서도 자연압을 이용한 정화방법에 의한 에너지의 절약형이고, 폭기조와 같은 다소 혐오적인 시설을 없앰에 따른 주민친화형이며, 매우 친환경적이라는 장점을 갖는 하수종말처리 방법 및 상기 방법을 채용한 간이 하수종말처리장을 제공할 수 있게 된다.As described above, the present invention uses peat, which is a natural organic material, as a water treatment material applied to the septic tank, so that the reliability of the water treatment is high, and energy saving is achieved by a purification method using natural pressure. It is possible to provide a sewage terminal treatment method and a simple sewage terminal treatment plant employing the above method, which has the advantage of being resident-friendly and very environmentally friendly.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하수종말처리 방법은, 스크린을 갖춘 집수조에 의해 하수에 포함된 고형물을 걸러내는 역할을 수행함과 동시에 하수를 일정량 집수하는 하수집수단계와; 상기 집수조에 집수된 하수를 펌핑수단을 통해 펌핑하여 슬러지조정기에 보내서 하수 속에 포함된 슬러지와 물을 분리 처리하는 슬러지제거단계와; 상기 슬러지조정기를 통해 걸러져 모아진 슬러지를 컨베이어 이송장치 등을 통해 이동시켜 슬러지 탈수설비를 이용하여 슬러지에 포함된 수분을 제거한 처리하는 탈수단계와; 상기 슬러지조정기를 통해 슬러지와 분리된 하수를 여과조로 공급받아 여과조 상에 마련된 스크린필터를 통해 미세 슬러지를 제거하는 여과단계와; 상기 여과조에서 미세슬러지가 제거된 상태의 하수를 자연 여과기능을 갖는 여과사층, 천연유기물질인 물이끼류 이탄을 적층하여 수처리재로 사용하는 수처리재층을 포함하는 정화조 내에 펌핑수단으로 공급함으로써, 상기 정화조 내에서 하수에 포함된 유기물 및 영양염류를 수처리재층의 이탄에서 흡착하 여 자연발생적인 미생물에 의해 생분해함에 따라 하수를 정화하여 방류하게 되는 정화단계를 포함하는 하수종말처리 방법을 제공함으로써 달성된다.Sewage treatment method according to the present invention for achieving the above object, the sewage collection step of performing a role of filtering the solids contained in the sewage by a collecting tank equipped with a screen and at the same time collecting a certain amount of sewage; A sludge removal step of pumping the sewage collected in the water collection tank through a pumping means and sending the sludge to the sludge regulator to separate the sludge and water contained in the sewage; A dewatering step of removing the water contained in the sludge by using a sludge dehydration facility by moving the sludge collected through the sludge adjuster through a conveyor conveying apparatus; A filtration step of receiving the sludge separated from the sludge through the sludge adjuster and removing fine sludge through a screen filter provided on the filtration tank; The septic tank by supplying the sewage in which the fine sludge is removed from the filtration tank to a pumping means in a septic tank including a filtration sand layer having a natural filtration function, and a water treatment material layer laminated with peat moss, which is a natural organic material, and used as a water treatment material. It is achieved by providing a sewage treatment method comprising a purification step of adsorbing organic matter and nutrients contained in sewage in peat of the water treatment material layer to be biodegraded by naturally occurring microorganisms to purify and discharge the sewage.
이때, 상기 탈수단계에서 슬러지 탈수설비를 통해 탈수되는 슬러지에서 배출된 수분(하수)은 한데 모아져서 상기 여과조로 이송되어 여과단계를 거치는 것이 바람직하다.At this time, the water (sewage) discharged from the sludge dewatered through the sludge dehydration equipment in the dewatering step is preferably collected and transferred to the filtration tank to go through the filtration step.
그리고, 상기 정화단계의 정화조에서 수처리재층에 적층되는 물이끼류 이탄은, 북위 48°캐나다 엘버트 지역에서 생산 공급되는 물이끼류의 일종으로서, 독특한 섬유질 다공성 세포구조를 가지고 있어 이 섬유질 다공성 세포구조가 모세관 작용에 의해 자중 기준의 8.3~10배 가량의 강력한 흡착력을 가지고, 흡착한 물질을 캡슐화(Encapsulates)하여 4bar 이상의 외부압력에 의하지 않고는 재방출(non-leaching)하지 않으며, 자연 발생적인 미생물의 숙주 기능을 통해 흡착된 질소와 인과 같은 영양염류를 미생물이 자연상태로 생분해(biodegraded)시킬 수 있는 특성을 갖도록 연구 개발된 천연유기물질의 이탄을 사용하는 것이 바람직하다.Water peat peat, which is deposited on the water treatment material layer in the septic tank of the purification step, is a kind of water moss produced and supplied in the Elbert region of 48 ° north, and has a unique fibrous porous cell structure. It has a strong adsorption capacity of 8.3 to 10 times its own weight by the action, encapsulates the adsorbed material, and does not re-release without the external pressure of 4 bar or more, and it is a host of naturally occurring microorganisms. It is desirable to use peat from natural organic materials that have been researched and developed to have nutrients such as nitrogen and phosphorus adsorbed through the function so that microorganisms can be biodegraded in nature.
특히, 상기와 같은 하수종말처리 방법이 적용되는 본 발명에 따른 간이 하수종말처리장은, 가정이나 공장 등에서 배출된 하수를 일정량 집수함과 동시에 하수에 포함된 고형물을 걸러내는 역할을 수행하는 스크린을 갖춘 집수조와; 상기 집수조에 집수된 하수를 펌핑수단을 통해 펌핑하여 하수 속에 포함된 슬러지와 물을 분리 처리하는 슬러지조정기와; 상기 슬러지조정기를 통해 걸러져 모아진 슬러지를 컨베이어 이송장치 등으로 이송받아 슬러지에 포함된 수분을 제거하는 슬러지 탈수설비와; 상기 슬러지조정기를 통해 슬러지와 분리된 하수를 공급받아 하수에 포함 된 미세 슬러지를 제거하는 스크린필터를 갖춘 여과조와; 상기 여과조 내의 하수를 펌핑수단을 통해 공급받아 하수에 포함된 유기물 및 영양염류를 흡착하여 자연발생적인 미생물에 의해 생분해 함에 따라 하수를 정화하여 방류시킬 수 있도록 자연낙하 방식으로 흘러내리는 하수에 대해 자연 여과기능을 갖는 여과사층 및 천연유기물질인 물이끼류 이탄을 적층하여 수처리재로 사용하는 수처리재층이 최저 3단의 층상구조를 갖고 배치된 정화조를 포함하는 것을 특징으로 한다.In particular, the simplified sewage terminal treatment plant according to the present invention to which the sewage terminal treatment method as described above is equipped with a screen for collecting a certain amount of sewage discharged from a home or a factory and at the same time filtering the solids contained in the sewage. A sump tank; A sludge adjuster for separating and treating the sludge contained in the sewage and water by pumping the sewage collected in the sump through a pumping means; A sludge dewatering system for removing the water contained in the sludge by transferring the sludge collected through the sludge adjuster to a conveyor conveying apparatus; A filtration tank having a screen filter for receiving fine sludge contained in the sewage by receiving sewage separated from the sludge through the sludge adjuster; Natural filtration of the sewage flowing down in a natural dropping manner so that the sewage in the filtration tank is supplied through a pumping means to adsorb organic substances and nutrients contained in the sewage and biodegraded by naturally occurring microorganisms to purify and discharge the sewage. The water treatment material layer used as a water treatment material by stacking a filter sand layer having a function and water moss peat, which is a natural organic material, is characterized in that it comprises a septic tank having a layer structure of at least three stages.
특히, 본 발명에 따른 간이 하수종말처리장에 사용되는 정화조는, 외관을 형성하는 정화조본체 내부를 일정 구역으로 구획한 다음, 그 내부의 일측 최상단에 상기 여과조로부터 공급되는 하수를 저장하여 자연 낙하방식을 통해 흘려보내는 하수저장공간층을 마련하고, 상기 하수저장공간층 바로 밑으로 순차적으로 여과사로 구성된 제1여과사층과, 천연유기물질인 물이끼류 이탄을 적층하여 수처리재로 사용하는 수처리재층과, 여과사로 구성된 제2여과사층을 최저 3단의 층상구조를 갖도록 배치하며, 상기 최저 3단의 층상구조를 갖도록 배치된 전방으로 여과사로만 단층 구성된 제3여과사층을 연속적으로 배치하면서 그 사이사이에 유속의 조절기능을 갖는 복수개의 유로가이드를 일정 간격을 두고 배치함과 아울러 상기 유로가이드의 전방인 상기 정화조본체의 외주면 일측에 방류수를 방류할 수 있는 방류수배출구가 마련된 구조를 갖는다.Particularly, the septic tank used for the simple sewage treatment plant according to the present invention divides the inside of the septic tank body forming the exterior into a predetermined region, and then stores the sewage supplied from the filtration tank at the top of one side of the septic tank. Prepare a sewage storage space layer that flows through, the first filtration yarn layer consisting of filtration yarns sequentially below the sewage storage space layer, and the water treatment material layer to be used as a water treatment material by laminating peat of water as a natural organic material, and filtration The second filtration yarn layer composed of yarns is arranged to have a minimum three-layered stratified structure, and the flow rate between the three filtration layers composed of only one filtration yarn is arranged in a forward direction arranged to have the lowest three-layered layered structure. Arrange a plurality of flow guides having a function of controlling at regular intervals and the front of the flow guide The discharge water outlet to discharge water stocked in the outer peripheral surface on one side of the Garden main body has a structure provided.
이때, 상기 제1,2,3여과사층을 구성하는 여과사는, 규사(흔히, 모래), 알갱이 상태로 제조된 황토, 활성탄과 같은 자연 여과기능을 갖는 재질 중 적어도 어느 하나로서, 그 크기가 0.8~2㎜ 이내의 고른 규격을 갖는 알갱이 형태로 이루어진 것 이 바람직하다.At this time, the filtration sand constituting the first, second, third filtration sand layer is at least one of the material having a natural filtration function, such as silica sand (commonly, sand), granulated ocher, activated carbon, the size is 0.8 It is preferred to be in the form of granules with an even specification within ˜2 mm.
그리고, 상기 정화조본체 내에는 상기 여과조로부터 펌핑수단을 통해 공급되는 하수의 공급수위를 조절하기 위한 수위를 감지하는 수위감지장치가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the septic tank body is preferably provided with a water level detection device for detecting the water level for adjusting the water supply level of the sewage supplied through the pumping means from the filtration tank.
한편, 상기 정화조본체의 내부에 층상구조로 배치되는 제1여과사층과 수처리재층은 각각 층별로 모듈화시켜 상호 분리 가능한 층별케이스로 제작되고, 상기 각 층별케이스의 바닥면은 여과사나 수처리재가 빠져나갈 수 없는 상태의 메쉬망 구조로 형성될 수 있다.On the other hand, the first filtration yarn layer and the water treatment material layer disposed in a layered structure inside the septic tank body is made of a layered case that can be separated from each other by modularizing each layer, the bottom surface of each layer case can pass through the filter sand or water treatment material It can be formed in a mesh network structure of the absence of state.
이하, 본 발명에 따른 하수종말처리 방법에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, the sewage terminal treatment method according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 하수종말처리 방법 및 상기 방법을 수행하는 간이 하수종말처리장의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도 이고, 도 4는 본 발명에 따른 하수종말처리 방법 중 정화단계를 수행하는 정화조의 개략적인 외관 사시도 이며, 도 5는 본 발명에 따른 도 4에 도시된 정화조의 개략적인 내부구성을 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 정화조의 다른 실시예를 보여주는 내부 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 정화조를 구성하는 수처리재층에 적용되는 이탄의 실물을 보여주는 사진도면이다.Figure 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the sewage terminal treatment method according to the present invention and a simple sewage terminal treatment plant performing the method, Figure 4 is a septic tank performing a purification step of the sewage terminal treatment method according to the present invention Figure 5 is a schematic external perspective view, Figure 5 is a view showing a schematic internal configuration of the septic tank shown in Figure 4 according to the present invention, Figure 6 is an internal cross-sectional view showing another embodiment of the septic tank according to the present invention, Figure 7 is Figure is a photograph showing the real of peat applied to the water treatment material layer constituting the septic tank according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하수종말처리 방법은 크게 하수집수단계(S1), 슬러지제거단계(S2), 탈수단계(S3), 여과단계(S4), 정화단계(S5)로 구분할 수 있다.As shown in Figure 3, the sewage terminal treatment method according to the present invention is largely sewage collection step (S1), sludge removal step (S2), dehydration step (S3), filtration step (S4), purification step (S5) Can be divided into
여기서, 상기 하수집수단계(S1)는 집수조(11)에 의해 가정이나 공장 등에서 배출된 하수를 일정량 집수하여 모아줌과 동시에 하수에 포함된 고형물을 걸러내는 역할을 수행함으로써, 후속처리 공정의 원활한 진행을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.Here, the sewage collection step (S1) is to collect and collect a certain amount of sewage discharged from the home or factory by the water collection tank (11) and at the same time serves to filter out the solids contained in the sewage, smooth of the subsequent treatment process Its purpose is to enable progress.
다시 말해, 상기 하수집수단계(S1)는 가정이나 공장 등에서 배출된 하수가 하수구를 통해 집수조(11)로 집수된 후 하수와 함께 온 흙, 모래, 각종 찌꺼기 등의 고형물이 집수조(11)에서 1차적으로 걸러져 제거되게 되는 초기단계를 의미한다.In other words, the sewage collection step (S1) is the sewage discharged from the home or factory is collected in the
즉, 상기 집수조(11)에서는 돌 조각, 모래 등 비중이 큰 물질은 침전시키고, 플라스틱병, 비닐 등 물에 뜨는 물질들은 스크린(12)을 통해 걸러내게 된다.That is, in the
이때, 상기 본 발명에 따른 집수조(11)는 대략 200 ~ 400호 정도의 가구수를 갖는 마을의 간이 하수종말처리장에 설치되는 시설 규모로서, 하루 최대 100t(톤)정도를 하수 처리할 수 있는 규모가 바람직하다고 할 때, 상기 집수조(11)는 하루 하수처리량의 대략 1/5 수준(20t 가량)의 집수 용량을 갖추는 것이 바람직하다.At this time, the
특히, 상기 집수조(11)의 역할은, 마을 단위로 발생하는 하수가 항상 일정하게 발생하는 것이 아니라 매우 불규칙적으로 발생하게 됨은 물론, 그 발생량이 천차만별로 달라질 수밖에 없기 때문에, 상기 집수조(11)를 통해 일정한 수준으로 하수를 집수한 다음, 집수된 하수를 다음 공정으로 보냄으로써, 다음 공정을 원활하게 진행시킬 수 있도록 함에 있다.In particular, the role of the
이때, 상기에서 제시하고 있는 집수조(11)의 규격은 하나의 바람직한 실시예 로 제시된 것일 뿐, 상기 규격으로 제한하는 것은 아니며, 간이 하수종말처리장의 하루에 필요로 하는 하수처리 용량, 우기 및 건기와 같은 계절별 기후 조건, 평균적인 하수발생량 등 종합적인 현지 상황을 고려함으로써, 다양한 변수의 검토를 통해 적절한 규격으로 설계하게 됨은 자명하다. At this time, the standard of the
그리고, 상기 집수조(11)에 설치되게 되는 상기 스크린(12) 규격은, 종래 하수종말처리장에서 사용하는 것과 마찬가지로, 조목스크린 60~150㎜, 세목스크린 15~25㎜로 설치하는 것이 바람직하다.In addition, the
이처럼 상기 하수집수단계(S1)는 집수조(11)를 통해 유입하수 등에 포함된 토사류, 협잡물 등을 사전에 제거하여 후속 처리공정의 부하감소, 후속 처리시설의 시설용량의 감소 및 운전비용의 안정적 절감 등을 통해 처리효율을 높일 수 있는 수처리 공정을 제공하게 된다.In this way, the sewage collection step (S1) is to remove the soil, contaminants, etc. contained in the influent sewage through the
상기 집수조(11)에 집수되면서 하수집수단계(S1)를 거친 하수는 펌핑수단(P1)을 통해 펌핑되어 슬러지제거단계(S2)를 거치게 된다.The sewage, which is collected in the
이때, 상기 펌핑수단(P1)으로는 스크류 타입의 펌프가 사용되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that a pump of a screw type is used as the pumping means P1.
이처럼 많은 종류의 펌프 중에서 스크류 타입의 펌프를 사용하는 이유는, 상기 집수조(11)에서 하수에 포함된 고형물이 침전 및 스크린(12)에 의해 1차적으로 제거되었지만, 아직도 하수에는 많은 슬러지가 포함되어 있기 때문에 슬러지 등에 의한 고장 위험이 상대적으로 적은 스크류 타입의 펌프를 사용하여 하수를 펌핑함으로써, 하수 펌핑 과정에서의 펌프 고장을 최소화시킬 수 있도록 하기 위함이다.The reason for using the screw type pump among these many types of pumps is that the solids contained in the sewage in the
이렇게 상기 펌핑수단(P1)을 통해 펌핑된 하수는 슬러지제거단계(S2)를 거치게 되는 바, 상기 슬러지제거단계(S2)에서는 슬러지조정기(13)를 통해 하수 속에 포함된 슬러지와 물을 분리 처리하게 된다.Thus, the sewage pumped through the pumping means (P1) is subjected to a sludge removal step (S2), in the sludge removal step (S2) to separate the sludge and water contained in the sewage through the sludge adjuster (13). do.
이때, 상기 슬러지조정기(13)는 회전하는 회전원통 속을 하수가 지나가면서 물은 회전원통의 외주면에 형성된 미세한 다수의 구멍을 통해 빠져나가고, 슬러지는 회전원통 속에 남은 상태로 지속적으로 모아져 측면으로 배출될 수 있는 구조를 갖춘 수처리 장치이다.At this time, the
그리고, 이렇게 슬러지조정기(13)를 통해 걸러져 모아진 슬러지는 컨베이어 이송장치(14) 등을 통해 별도의 장소로 이동되어 슬러지 탈수설비(15)를 이용하여 탈수단계(S3)를 거쳐 매립 처리되게 된다.Then, the sludge collected through the
이때, 상기 슬러지 탈수설비(15)로는 여과와 압축을 조합한 가압여과기, 우리 나라의 하수종말처리장에서 많이 사용되고 있는 벨트프레스와 같은 장치를 채용하는 것이 바람직하다.At this time, the
이때, 상기 슬러지를 탈수하여 매립하기 위한 슬러지 탈수설비(15) 자체는 통상의 하수종말처리장에서 반드시 필요로 하는 설비 중 하나이고, 슬러지를 고형화시키고 그 크기를 최소화하여 반출에 따른 운반 및 매립이 용이하도록 하는 기술이 이미 주지 관용되고 보편화되어 있다.At this time, the sludge dewatering facility (15) itself for dewatering and reclaiming the sludge is one of the facilities necessary in a conventional sewage treatment plant, and solidify the sludge and minimize the size of the sludge, so that it is easy to transport and landfill. Techniques for doing so are already well tolerated and commonplace.
이에 본 발명에서의 슬러지 탈수과정 자체는 종래 보편화된 기술을 그대로 채용하여 사용하게 된다.Thus, the sludge dewatering process itself in the present invention employs conventional techniques as they are.
따라서, 본 발명에서는 이러한 슬러지를 탈수하는 탈수단계(S3)의 구체적인 설비 및 구체적인 작업 과정에 대해서는 생략한다.Therefore, in the present invention, the specific equipment and specific working process of the dehydration step (S3) for dewatering such sludge will be omitted.
한편, 상기 슬러지조정기(13)를 통해 분리된 슬러지가 상기한 바와 같이 슬러지 탈수설비(15)로 이송되어 탈수단계(S3)를 거치게 될 때, 상기 슬러지조정기(13)에 의해 슬러지와 분리된 물(하수)은 그대로 여과조(16)로 보내져 여과단계(S4)를 거치게 된다.On the other hand, when the sludge separated through the
이때, 상기 탈수단계(S3)에서 슬러지 탈수과정에서 발생하는 수분 역시 재차 모아져서 상기 여과조(16)로 보내지게 된다.At this time, the water generated in the sludge dehydration process in the dehydration step (S3) is also collected again and sent to the filtration tank (16).
즉, 상기 여과조(16)를 통한 여과단계(S4)는 후술하는 정화조(20)에서 하수가 정화되기 전에 하수 속에 포함된 미세한 슬러지를 최대한 제거하여 정화조(20)에서의 정화 효율을 극대화시키기 위한 전 단계로서, 미세한 슬러지를 90~95% 정도까지 제거하는 단계이다.In other words, the filtration step (S4) through the
이러한 여과단계(S4)는 상기 여과조(16) 상에 마련된 스크린필터(17)에 의해 수행되는 바, 상기 스크린필터(17)는 부직포 형태를 갖는 것으로 하수에 포함된 아주 미세한 슬러지까지 제거할 수 있는 기능을 갖는다.This filtration step (S4) is performed by the
이때, 상기 스크린필터(17)에 의해 걸러지는 슬러지는 그 자체가 미세할 뿐만 아니라 걸러지는 양 자체가 상대적으로 적기 때문에 스크린필터(17)의 청소 및 교체과정에서 한데 모아져서 자연건조 등을 통해 건조시킨 후 상기 탈수단계(S3)를 통해 고형화 된 슬러지들과 함께 매립 처리하게 된다. At this time, the sludge filtered by the
그리고, 상기 여과조(16)는 집수조(11)에 비해 상대적으로 작은 규모로 형성되어 있으며, 상기 스크린필터(17)를 통해 미세한 슬러지를 여과한 상태로 하수를 모아서 다음 단계를 수행하기 위한 정화조(20) 내로 하수를 공급할 수 있는 수조역할을 하게 된다.In addition, the
이와 같이 상기 여과조(16)에서 여과단계(S4)를 통해 미세 슬러지까지 제거된 하수는 본 발명의 하수처리 과정 중 최종 단계인 정화단계(S5)를 수행하기 위해 펌핑수단(P2)을 통해 펌핑되어 정화조(20)로 보내지게 된다.Thus, the sewage removed to the fine sludge through the filtration step (S4) in the
여기서, 상기 정화조(20)는 본 발명에 따른 하수처리 방법을 수행하는 시설 중 가장 중요한 정화단계(S5)를 수행하는 시설로서, 상기 정화조(20)의 개략적인 구성이 도 4 및 도 5에 도시되어 있다.Here, the
즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 정화조(20)는 하수 내에 포함된 영양염류와 같은 유기물을 흡착하여 캡슐화 시킨 상태에서 자연 발생적인 미생물에 의해 유기물을 자연상태로 생분해 시킬 수 있는 천연유기물질로 이루어진 수처리재가 포함되는 구성을 갖는다.That is, as shown in Figures 4 and 5, the
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 정화조(20)는 외관을 형성하는 정화조본체(21) 내부를 일정 구역으로 구획한 다음, 그 내부의 일측 최 상단에 상기 여과조(16)로부터 공급되는 하수를 저장하여 자연 낙하방식을 통해 흘려보내는 하수저장공간층(22)을 마련하고, 상기 하수저장공간층(22) 바로 밑으로 순차적으로 여과사로 구성된 제1여과사층(23), 수처리재로 구성된 수처리재층(24), 여과사로 구성된 제2여과사층(25)을 최저 3단의 층상구조를 갖도록 배치하며, 상기 최저 3단의 층상구조를 갖도록 배치된 전방으로 여과사로만 단층 구성된 제3여과사층(26)을 연속적으로 배치함과 동시에 이곳에 유속의 조절 기능을 갖는 복수개의 유로가이드 (30,31,32)를 일정 간격을 두고 배치하는 구조를 갖는다.Looking at this in more detail, the
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 정화조본체(21)는 측면에서 바라 볼 때 대략 니은자 형태를 띠는 형상구조를 가지고 있으며, 상기 정화조본체(21)의 각 상면은 개구된 구조를 갖는다.Here, as shown in Figure 4, the
또한, 상기 정화조본체(21)의 일측에는 정화조본체(21) 내부에서 정화된 방류수를 배출하는 방류수배출구(27)가 마련되어 있다.In addition, one side of the septic tank
이때, 상기 방류수배출구(27)의 설치위치는 상기 하수저장공간층(22)으로부터 제1여과사층(23)으로 스며들어 흘러내리는 하수가 상기 수처리재층(24)과 제2여과사층(25)을 지나면서 여과 및 정화된 후 다시 제3여과사층(26)을 거치는 과정에서 재차 자연 여과되면서 유속이 조절된 상태로 자연스럽게 배출되도록 구성된 정화조(20)의 유로 배치특성상 상기 정화조본체(21)의 최전방 쪽에 위치하는 것이 바람직할 것이다.At this time, the installation position of the
그리고, 상기 정화조본체(21)의 개구된 상면은 개구된 상태 그대로 방치될 수 있으나, 별도의 뚜껑(29)을 통해 개폐 구조로 형성되는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다.In addition, the opened upper surface of the
한편, 상기 수처리재층(24)에 사용되는 수처리재로는 천연유기물질인 물이끼류 이탄(sphagnum peat moss)이 이용된다.On the other hand, as the water treatment material used in the water
상기 물이끼류 이탄(sphagnum peat moss)은 그 종류가 대략 63종에 이르는 다양한 이탄(peat moss) 중 하나의 종류이다.The peagum peat moss is one of a variety of peat moss of approximately 63 species.
즉, 통상적으로 알려진 이탄(泥炭, PEAT MOSS)은 늪지대의 수생식물, 이끼, 갈대 등의 식물이 오랜 세월동안 고사를 거듭하여 일부 부식되어 쌓여진 것을 일컫는 것이며, 그 생성기와 부식도에 따라 부엽, 초탄, 이탄, 토탄이라 칭하고 있다.In other words, commonly known peat (PEAT MOSS) refers to the accumulation of aquatic vegetation, moss, reeds, etc. of plants in the swamps over time, partly eroded and accumulated, depending on the generation and erosion, side leaves, peat, It is called peat and peat.
이러한 통상의 이탄(泥炭, PEAT MOSS)은 이끼류나 갈대, 사초 등의 벼과식물 또는 소나무, 치자나무 등의 수목질의 유체가 분지에 두텁게 퇴적하여 물의 존재하에서 균류등의 생물화학적인 변화(부식화)를 받아 분해, 변질된 것으로, 신생대 4기층에서 나오는 완전히 탄화되지 못한 석탄의 일종으로 약 50%의 탄소를 함유한 한냉지, 고소(高所)한냉습지대 등에서 산출되는 물체로 알려져 있으며, 보습성, 보비성의 특성을 가지고 있어 주로 화훼작물의 배토지에 혼합 사용하거나, 유기질 비료의 재료, 흡착여과제의 혼합재료로 사용되는 등 여러 산업분야에서 응용되고 있는 천연유기물질로 알려져 있다.Such peat (PEAT MOSS) is a biochemical change (corrosion) of fungi in the presence of water due to thick deposits of moss, reeds, forage plants such as forage, or woody fluids such as pine and gardenia. It is a kind of coal that is not completely carbonized from 4 layers of neonatal zone. It is known as an object produced in cold and high cold and wet areas containing about 50% of carbon. It is known as a natural organic material that is applied in various industrial fields such as being used as a mixed material of organic fertilizers and adsorption filtration agents because it has a characteristic of binding property and is mainly used in the land of flower crops.
특히, 통상의 이탄(peat moss)은 그 분포지역이 매우 다양하여 그 종류가 대략 63종에 이르며, 분포 지역별로 이탄에 함유하고 있는 성분 및 그 각 성분의 구성비들에 있어 다소 차이를 보이는 것으로 알려져 있다.Particularly, peat moss has a wide range of distribution areas, and there are about 63 types of peat moss, and it is known that there are some differences in the components contained in peat and the composition ratios of each component. have.
이와 같이 다양한 분포지역을 갖는 이탄(peat moss) 중 본 발명의 수처리재로 사용되는 이탄(sphagnum peat moss)은, 물이끼류의 일종인 천연유기물질로서, 북위 48°캐나다 엘버트 지역에서 생산 공급되는 것을 사용하고 있다.Among these peat moss having various distribution areas, peat (sphagnum peat moss) used as a water treatment material of the present invention is a natural organic substance which is a kind of water moss, which is produced and supplied at 48 ° north Albert I'm using one.
즉, 본 발명에 적용되는 상기 이탄(sphagnum peat moss)은, 상기 캐나다의 엘버트 지역에서 수 천년 전 이 지역의 호수, 늪 등 한냉 습지에서 자생하던 물이끼류가 고사를 거듭하여 지표에 퇴적되어 생물학적, 화학적인 변화를 통해 생성된 천연유기물질인 것이다.That is, the peat (sphagnum peat moss) is applied to the present invention, the water moss, which was native to the cold marshes such as lakes, swamps, etc. thousands of years ago in the Elbert region of Canada, repeatedly died on the surface of the earth It is a natural organic substance produced through chemical change.
특히, 본 발명에 적용되는 이탄(sphagnum peat moss)은 독특한 섬유질 다공성 세포구조를 가지고 있는 바, 이 섬유질 다공성 세포구조가 모세관 작용에 의해 자중 기준의 8.3~10배 가량의 강력한 흡착력을 가지며, 흡착한 물질을 캡슐화(Encapsulates)하여 4bar 이상의 외부압력에 의하지 않고는 재방출(non-leaching)하지 않으면서 자연 발생적인 미생물에 의해 자연상태로 생분해(biodegraded)되는 기능을 갖도록 캐내다의 도날드 박사에 의해 물이끼 흡착제(Sphagnum Peat Moss Absorbent; 일명, Peat Sorb(상표명))로 연구 개발된 이탄을 사용하는 것이다.In particular, the peat (sphagnum peat moss) applied to the present invention has a unique fibrous porous cell structure, the fibrous porous cell structure has a strong adsorption capacity of 8.3 to 10 times the self-weight basis by capillary action, Water moss adsorbent by Dr. Donald of Canada to encapsulate the material so that it has the ability to be biodegraded by naturally occurring microorganisms without being non-leaching without an external pressure of more than 4 bar. Peat Sorb (trade name) was developed using (Sphagnum Peat Moss Absorbent).
이처럼 본 발명에 따른 정화조(20)는 상기한 이탄의 특성을 100% 활용할 수 있도록 정화조(20) 내에서 수처리재로 적용하고 있는 것으로, 단순히 이탄만으로 정화조(20)를 구성할 경우에는 미세슬러지 등이 수처리재층(24) 표면에 쌓이게 되면서 정화기능을 수행하기 어렵기 때문에 상기 수처리재층(24) 위에 자연 여과기능을 갖는 제1여과사층(23)을 두고 있는 것이다. As described above, the
여기서, 상기 제1,2,3여과사층(23,25,26)에 사용되는 여과사는 일정한 크기를 갖는 규사(흔히, 모래), 일정한 크기의 알갱이 상태로 제조된 황토(흔히, 마사토라 불린다), 일정한 크기의 활성탄과 같은 자연 여과기능을 갖는 재질을 사용하게 된다.Here, the filter sand used in the first, second, third filtration sand layers (23, 25, 26), silica sand (often, sand) having a predetermined size, loess (commonly referred to as Masato) made of granules of a certain size In this case, materials with natural filtration such as activated carbon of a certain size are used.
물론, 상기 규사, 황토, 활성탄 외에도 자연 여과기능을 갖는 재질이라면 어떠한 것을 사용하더라도 무방하다.Of course, in addition to the silica sand, loess, activated carbon, any material having a natural filtration function may be used.
다만, 상기 제1,2,3여과사층(23,25,26)에 사용되는 여과사는 그 크기가 0.8~2㎜이내의 고르고 일정한 알갱이 형태를 갖는 것이 바람직하다.However, the filtrate yarn used in the first, second, third filtration yarn layers 23, 25, 26 preferably has a uniform and uniform granule size within 0.8-2 mm.
이처럼 여과사의 크기를 제한하는 이유는, 상기 제1,2,3여과사층(23,25,26)의 역할에 관계되는 것으로서, 상기 제1여과사층(23)은 상기 여과조(16)를 통해 여과되어 공급되는 하수 중 여과되지 못한 5% 미만의 미세슬러지 등을 다시 한번 걸러내는 자연 여과기능을 담당함과 동시에 유속을 조절하는 기능을 수행하기 때문이다.The reason for limiting the size of the filter sand as described above is related to the role of the first, second, and third filter layers 23, 25, and 26, and the
또한, 상기 제2,3여과사층(25,26) 역시 상기 수처리재층(24)을 거쳐 정화된 방류수 내에 포함될 수 있는 미세슬러지를 재차 걸러내는 자연 여과기능을 담당함과 동시에 유속을 조절하는 기능을 수행하게 된다.In addition, the second and third filtration sand layers 25 and 26 also play a natural filtration function to filter out fine sludge that may be included in the effluent purified through the water
다시 말해, 상기 제1,2,3여과사층(23,25,26)에 사용되는 여과사의 크기가 0.8~2㎜ 범위를 벗어나 매우 작을 경우에는 여과사들 간의 공극이 매우 조밀하게 형성되게 된다.In other words, when the size of the filter yarn used in the first, second, third filter yarn layers 23, 25, and 26 is very small outside the range of 0.8 to 2 mm, the voids between the filter yarns are formed very densely.
따라서, 이와 같은 경우에는 상기 정화조본체(21) 내에 공급되어 흘러 내려가게 되는 하수의 유속이 너무 느려 정화조(20)에서 단위시간 당 처리할 수 있는 정화용량이 줄어 정화조(20) 자체의 실효성이 떨어짐이 확인되었다.Therefore, in this case, the flow rate of the sewage supplied and flowed down into the
또한, 여과사의 크기가 0.8~2㎜ 범위를 벗어나 매우 큰 경우에는 여과사들 간의 공극이 상대적으로 크게 형성되게 된다.In addition, when the size of the filter yarn is very large outside the range of 0.8 ~ 2mm, the voids between the filter yarns are formed relatively large.
따라서, 이러한 경우에는 상기 제1여과사층(23)에서 걸러져야 할 미세슬러지가 제대로 걸러지지 않고 그대로 통과하여 수처리재층(24) 상부 표면에 조금씩 쌓이게 되고, 이렇게 미세 슬러지가 수처리재층(24) 상부 표면에 조금씩 지속적으로 쌓일 경우, 결과적으로 상기 수처리재층(24)의 이탄을 통과해야 하는 하수가 수처 리재층(24)에 쌓인 미세슬러지로 인해 제대로 통과하지 못하게 되면서 정화기능 자체가 떨어지는 문제점이 확인되었다.Therefore, in this case, the fine sludge to be filtered out of the
이처럼 상기 여과사의 크기에 의해 유속이 변화하게 됨은 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자 라면에 자명하게 알 수 있으나, 상기와 같은 여과사의 크기를 0.8~2㎜로 제한하는 것은 반복적인 실험을 통한 여러 번의 시행착오를 통해 방류량 및 정화 정도를 측정한 데이터 값에 따른 것이다.As such, the flow rate is changed by the size of the filtrate can be obvious to those skilled in the art, but limiting the size of the filtrate to 0.8 ~ 2㎜ through a number of repeated experiments This is based on data values measured for the amount of discharge and purification through trial and error.
즉, 전술한 바와 같은 확인된 결과를 통해 0.8~2㎜의 여과사를 사용하는 것이 가장 바람직한 크기임을 확인했기 때문이다.That is, it is because it is confirmed that the most preferable size to use a filter sand of 0.8 ~ 2 mm through the confirmed results as described above.
특히, 상기 수처리재층(24)의 상단에 위치한 제1여과사층(23)은 미세 슬러지의 여과기능 및 유속을 조절하는 기능을 수행함과 아울러 비중 자체가 매우 가벼워 물위로 떠오를 우려가 있는 수처리재층(24) 내의 이탄을 눌러주는 기능을 갖고 있다.In particular, the
그러나, 상기와 같은 제1여과사층(23)이 수처리재층(24)의 이탄을 자연스럽게 눌러 주는 과정에서 수처리재층(24)의 이탄이 과도하게 압축되는 경우, 수처리재층(24)에서의 정화 작용이 정상적으로 이루지지 않음을 확인할 수 있었다.However, when the peat of the water
따라서, 상기 수처리재층(24)의 상단과 제1여과사층(23) 사이에는 여과사가 빠져 나오질 못할 정도의 메쉬 크기(대략 0.7㎜)를 갖는 별도의 메쉬망(28)을 설치함으로써, 상기 제1여과사층(23)에서 수처리재층(24)에 가해지는 압력을 상기 메쉬망(28)에서 지탱함에 따라 수처리재층(24)의 이탄이 압축되는 것을 방지하도록 하는 것이 구조적으로 바람직하다.Therefore, by providing a separate mesh net 28 having a mesh size (approximately 0.7 mm) between the upper end of the water
그리고, 상기한 바와 같이 수처리재층(24)의 상단에 적재되는 제1여과사층(23)의 여과사는 하수에 포함된 미세 슬러지 등을 걸러내어 자연 여과시켜 주는 기능을 수행하고 있기 때문에, 하수에 포함된 미세 슬러지의 함유량 많고 적음에 따라 약간의 차이가 있으나, 일정기간 사용 후 비 주기적으로 걷어내어 깨끗이 닦아서 청소해주거나 교체해 주어야 한다.As described above, the filtrate of the
또한, 상기 정화조본체(21)의 전방에 위치한 제3여과사층(26)에서 여과사의 적재 높이는 방류수가 여과사 표면으로 노출되지 않을 정도의 적재 높이를 갖게 되는 바, 장시간 사용 후에는 상 하단의 여과사를 뒤집어 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the loading height of the filter sand in the
물론, 상기 제2여과사층(25) 또한 일정기간 사용 후에는 깨끗이 닦아서 청소해주거나 교체해 주는 것이 바람직하다.Of course, the
특히, 상기와 같은 본 발명의 정화조(20)에서 상기 수처리재층(24)의 이탄은 자중의 8.3~10배에 이르는 오염물질을 흡착 가능하기 때문에 하수의 오염물질 함유량에 따라 대략 8개월~1년 정도 정화 가능하고, 그 이후에는 이탄을 교체하는 것이 바람직하다.In particular, in the
한편, 본 발명의 정화조(20)에서 유속의 변화는 상기 여과사의 크기에 큰 영향을 받는 게 사실이지만, 이외에도 다양한 변수를 가지고 있다.On the other hand, in the
즉, 상기 정화조본체(21)에 공급되는 하수의 단위시간당 공급량 및 상기 정화조본체(21)의 내부에 마련된 유로가이드(30,31,32)와 같은 인위적인 구조물에 의해 유속의 변화를 가져오게 되는 것이다.That is, the flow rate of the sewage supplied to the
여기서, 상기 정화조(20)에서 유속 조절기능을 갖는 상기 유로가이드 (30,31,32)의 배치구조를 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 정화조본체(21)의 바닥면과 일정간격을 두고 개구된 가이드공 형태를 갖는 유로가이드(30,32)와, 상기 정화조본체(21)의 바닥면에서 일정높이 형태로 돌출 형성된 가이드턱 형태를 갖는 유로가이드(31)로 구분된다.Here, looking at the arrangement structure of the flow path guide (30, 31, 32) having a flow rate control function in the
이때, 상기 가이드공 형태를 갖는 유로가이드(30,32)는 정화조본체(21)의 바닥면을 따라 방류수의 자연스러운 흐름을 가이드 하게 되고, 상기 가이드턱 형태를 갖는 유로가이드(31)는 정화된 방류수가 가이드턱을 타고 넘어가 흘러갈 수 있도록 하여 유속을 적절하게 조절하는 기능을 갖는다.At this time, the flow path guides 30 and 32 having the shape of the guide holes guide the natural flow of the discharge water along the bottom surface of the
이처럼 상기 유로가이드(30,31,32)는 자연스러운 방류수의 흐름을 유도하면서 유속을 적절하게 조절하여 빠른 유속으로 인한 여과사가 배출되는 물과 함께 빠져나가지 못하도록 하면서 충분한 시간을 갖고 방류되기 전에 최종적으로 자연스러운 여과기능을 수행할 수 있도록 보조하는 역할을 하는 것이다.As such, the flow guides 30, 31, and 32 are naturally natural before they are discharged with sufficient time while inducing natural flow of the effluent and appropriately adjusting the flow rate so that the filtrate due to the high flow rate does not escape with the discharged water. It helps to perform the filtration function.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예로 첨부된 도면에서는 상기 정화조본체(21)를 내부에서 제1여과사층(23), 수처리재층(24), 제2여과사층(25)의 순서로 3단 층을 구성하고 있는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.Meanwhile, in the accompanying drawings as a preferred embodiment of the present invention, the
즉, 상기와 같은 여과사층, 수처리재층, 여과사층, 수처리재층, 여과사층의 순서에 의한 5단층 이상으로도 구성 가능하게 됨은 물론이다.That is, it becomes a matter of course that it can also be constituted by five or more layers in the order of the filter sand layer, the water treatment material layer, the filter sand layer, the water treatment material layer, and the filter sand layer as described above.
그러나, 상기와 같이 3단 이상의 다단층을 구성할 경우, 유속 변화에 따른 하수처리 용량 등을 고려해야 하는 등 설계 사양이 복잡해지게 됨은 물론, 경제성 측면에 바람직하지 못하고, 특히, 여과사나 수처리재의 청소 및 교체 작업이 필요 한 시점에서 보수 관리가 어렵다는 측면에서 바람직하지 못하다.However, in the case where the multi-stage layer is formed in three or more stages as described above, design specifications become complicated, such as consideration of sewage treatment capacity according to flow rate change, and it is not preferable in terms of economics. In particular, cleaning of filter sand or water treatment material and This is undesirable in that maintenance is difficult at the time of replacement work.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서 보여주는 바와 같이 최저 3단층으로 구성하는 것이 현실적으로 가장 바람직한 것이다.Therefore, as shown in the preferred embodiment of the present invention, it is practically most preferable to configure the lowest three layers.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정화조의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 정화조본체(21)의 일측에 상기 여과조(16)로부터 하수를 공급받기 위한 공급파이프(33)가 구비되어 있는 바, 상기한 바와 같이 여과조(16)에서 펌핑수단(P2)에 의해 하수가 펌핑되어 하수가 공급파이프(33)를 통해 정화조본체(21)의 하수저장공간층(22)으로 보내지게 된다.On the other hand, in the case of a septic tank according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, one side of the
그런데, 상기 여과조(16)로부터 펌핑수단(P2)을 통해 지속적으로 정화조본체(21) 내로 하수가 공급될 때, 실질적으로 상기 여과조(16)에서 펌핑수단(P2)을 통해 공급되는 하수의 공급량이 정화과정을 거쳐 방류수배출구(27)를 통해 배출되는 양보다 상대적으로 많을 경우, 장시간 이 상태를 유지하게 되면, 정화조본체(21)의 하수저장공간층(22)에서 하수를 저장할 수 있는 용량을 초과하게 되면서 하수가 넘쳐나게 되는 문제점이 발생할 수밖에 없다.However, when sewage is continuously supplied from the
따라서, 상기 정화조본체(21) 내에 공급 수용되는 하수의 수위가 일정 높이가 되면, 자동으로 여과조(16)에 연계된 펌핑수단(P2)의 구동을 멈출 필요가 있다.Therefore, when the water level of the sewage supplied and accommodated in the
이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 정화조본체(21) 내부 일측에 수위를 감지하여 설정된 일정한 수위를 유지할 수 있는 수위감지장치(34)를 구비하는 것이 바람직하다.To this end, as shown in Figure 5, it is preferable to have a water
이와 같은 수위감지장치의 하나의 실시예로써, 도 5에는 플로우트 방식의 수 위감지장치(34)가 개략적으로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 공지된 주지 관용의 수위를 감지할 수 있는 다양한 형태의 수위감지장치를 단순 설계 변경하여 채용할 수 있음은 물론이다.As one embodiment of such a water level detection device, a float level water
한편, 도 6에는 본 발명에 따른 정화조를 제작함에 있어서 하나의 바람직한 다른 실시예가 도시되어 있다.On the other hand, Figure 6 shows another preferred embodiment of the septic tank according to the present invention.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 정화조본체(21)는 그 내부에 제1여과사층(23)과 수처리재층(24)이 층상구조로 배치되어 있기 때문에 상기 각 층별로 모듈화시켜 상호 분리 가능한 구조로 제작될 수 있음을 보여주고 있다.That is, as shown in Figure 6, the
다시 말해, 상기 외관을 구성하는 정화조본체(21)를 모듈화 된 층별케이스(21a,21b)로 분리 제작한 다음, 조립 과정에서 각 층별케이스(21a,21b) 내에 여과사 혹은 수처리재를 채운 다음 각 위치에 맞게 각 층별케이스(21a,21b)를 순차적으로 적층 조립함으로써, 하나의 완성된 정화조본체(21)로 구성할 수 있는 것이다.In other words, the septic tank
특히, 첨부도면에는 상기 제1여과사층(23)과 수처리재층(24)이 각각 하나의 층별케이스(21a,21b)로 분리된 상태가 도시되어 있으나, 이에 한정하지 않고, 상기 각 층별케이스(21a,21b) 자체도 보다 더 세분화하여 모듈화 시킬 수 있다.Particularly, in the accompanying drawings, a state in which the first
이는 각 층별케이스(21a,21b)에 여과사 및 수처리재인 이탄이 적재된 상태에서 조립되는 구조를 갖고 있기 때문에 상기와 같이 하나로 분리된 층별케이스(21a,21b)에 여과사가 이탄이 모두 적재될 경우에 그 자체 하중이 매우 무거워 조립작업 자체가 어려워 질 수 있다.It has a structure that is assembled in a state in which the filter sand and peat as a water treatment material is loaded in each case (21a, 21b), when all the filter sand is loaded in the separate case 21a, 21b separated into one as described above The load itself is very heavy, which can make the assembly work difficult.
따라서, 필요에 따라 상기 층별케이스(21a,21b)를 좀 더 세분화하여 분리 제 작할 수 있는 것이다.Therefore, if necessary, the floor cases 21a and 21b may be further subdivided and manufactured.
이처럼 상기 정화조본체(21)를 각 층별케이스(21a,21b)로 분리 제작하여 조립할 경우에는 각 층별케이스(21a,21b)의 바닥면은 여과사나 수처리재가 빠져나갈 수 없는 상태의 메쉬망 구조로 형성함으로써, 자연스럽게 하수가 아래쪽으로 흘러내려 갈 수 있도록 구성하게 됨은 물론이다.As such, when the
또한, 상기와 같이 각 층별케이스(21a,21b)로 분리 제작하는 경우에는 착탈을 용이하게 하기 위해 각 층별케이스(21a,21b)의 측면에 슬라이드 개폐되는 이동장치(35)를 구비함으로써, 슬라이드 형태로 조립 제작한 후 필요에 따라 슬라이드 개폐할 수도 있다.In addition, in the case of separately manufacturing each floor case (21a, 21b) as described above, by providing a moving device 35 to slide open and close on the side of each floor case (21a, 21b) in order to facilitate detachment, After assembling and manufacturing, slides can be opened and closed as necessary.
이때, 상기 이동장치(35)의 대표적인 예가 도 6에 도시된 바와 같은 가이드레일과 롤러의 작동관계를 통해 슬라이드 개폐되는 이동장치(35)를 들 수 있다. At this time, a representative example of the moving device 35 is a moving device 35 that is slide-opened and closed through the operation relationship between the guide rail and the roller as shown in FIG.
이처럼 각 층별케이스(21a,21b)가 슬라이드 개폐가 가능한 구조를 취할 경우, 상기 각 층별케이스(21a,21b)에 위치한 여과사나 수처리재를 청소하거나 교체하고자 할 때 매우 용이하게 작업을 수행할 수 있는 장점을 갖는다.Thus, when each floor case (21a, 21b) has a structure that can be opened and closed slide, it is very easy to perform the operation when you want to clean or replace the filter sand or water treatment material located in each floor case (21a, 21b) Has an advantage.
이와 같은 여과사의 적재 및 교체작업의 용이성 측면을 고려할 경우, 상기 제2여과사층(25)과 제3여과사층(26)은 정화조본체(21)의 바닥면에 위치하면서 서로 연통되어 있는 관계로 모듈화가 불필요하다.In view of the ease of loading and replacement of the filtrate as described above, the
다시 말해, 상기 제2여과사층(25)은 상기 제1여과사층(23)과 수처리재층(24)의 층별케이스(21a,21b)를 조립하기 전에 여과사를 적재하거나, 사용 중에 여과사의 청소작업 및 교체작업이 필요한 경우에는 상기 제1여과사층(23)과 수처리재층 (24)을 분리한 후 실시하며 되기 때문에 작업의 어려움이 없다.In other words, the second
그리고, 상기 제3여과사층(26)은 상단면 자체가 개구되어 있기 때문에 필요에 따라 언제든지 상단 개구면을 통해 여과사의 적재 및 교체작업이 가능하다.In addition, since the upper end surface itself is opened, the third
한편, 상기와 같은 각 층별케이스(21a,21b)가 분리 제작되어 슬라이드 개폐구조를 갖는 정화조본체(21)의 경우, 상기 층별케이스(21a,21b)를 조립 제작하여 완성된 하나의 정화조본체(21)를 제작한 후 각 층별케이스(21a,21b)로 인해 분리된 측면의 틈새는 도시되지 않은 별도의 패킹재를 이용하여 실링 작업을 실시함으로써, 하수가 정화되는 과정에서 측면의 틈새로 하수가 흘러내리지 않도록 예방해야 됨은 자명하다.Meanwhile, in the case of the
여기서, 마을의 간이 하수종말처리장에 실질적으로 적용되는 정화조(20)의 규격을 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Here, the specifications of the
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수처리재층(24)이 위치하게 되는 정화조본체(21)의 일측은 가로(L)×세로(B)×높이(H)가 200㎝×200㎝×300㎝의 규격으로 제작되고, 상기 여과사층(30)으로 구성된 정화조본체(10) 전방 쪽은 가로(l)×세로(b)×높이(h)는 200㎝×200㎝×200㎝ 규격으로 제작된다.That is, as shown in Figure 4, one side of the
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유로가이드(30,31,32)들은 대략 67㎝ 간격을 두고 일정하게 배치되고, 상기 유로가이드(30,32)에 형성된 각각 가이드공은 정화조본체(21)의 바닥면에서 대략 15㎝ 정도의 높이로 개구되게 형성되며, 상기 가이드턱 역할을 하는 유로가이드(31)의 높이는 정화조본체(21)의 바닥면에서 대략 25㎝정도로 돌출 형성되게 된다.As shown in FIG. 5, the flow guides 30, 31, and 32 are uniformly disposed at intervals of about 67 cm, and the guide holes formed in the flow guides 30 and 32 are respectively provided in the
그리고, 상기 방류수배출구(27)는 정화조본체(21)의 바닥면에서 대략 20㎝ 정도의 높이에서 대략 60㎝×5㎝(가로×세로)의 크기로 개구되어 있다.The discharge
특히, 상기 하수수용공간층(22), 제1여과사층(23), 수처리재층(24), 제2여과사층(25)은 순차적으로 대략 5:10:8:7의 높이 비율을 갖고 배치된다.In particular, the sewage receiving
즉, 먼저 상기 제2여과사층(25)은 정화조본체(21)의 바닥면에서 대략 70㎝높이로 여과사가 적재하게 되고, 그 위에 수처리재층(24)이 도 7에 도시된 바와 같은 이탄을 고른 메쉬로 걸러낸 다음 고르게 대략 80㎝ 높이로 적재하게 되며, 그 위에 다시 한번 상기 제1여과층(23)이 40㎝ 높이로 여과사를 순차적으로 적재하게 되는 것이다.That is, first, the second
그리고, 남은 50㎝의 상부 공간에는 여과조(16)로부터 공급파이프(33)를 통해 하수를 공급 수용하게 되는 바, 이때, 상기 하수수용공간층(22) 내에서 하수의 수위를 자동으로 유지하기 위해 도 5에 도시된 바와 같은 플로우트(float) 방식의 수위감지장치(34)가 설치되는 것이다.And, the remaining 50cm of the upper space is to receive the supply of sewage through the
상기한 규격을 갖는 정화조(20)는 하루동안 지속적으로 가동했을 때 대략 50톤(t)정도의 하수를 정화할 수 있다.The
따라서, 하루에 대략 100톤 정도의 하수를 정화할 수 있는 간이 하수정말처리장을 갖추고자 할 때에는 상기와 같은 규격을 갖는 정화조(20) 2개를 병행 설치하여 필요에 따라 동시 혹은 단독으로 가동하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to have a simple sewage treatment plant capable of purifying about 100 tons of sewage per day, it is necessary to install two
특히, 마을의 간이 하수정말처리장에서 2개의 정화조(20)를 설치하여 가동하게 되면, 그때 그때의 하수 유입량을 고려하여 정화조(20)를 동시 혹은 단독적인 형태로 선택 가동할 수 있음에 따른 관리 및 비용 절감의 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 정화조(20) 내의 여과사 청소 및 수처리재의 교체가 필요한 시기에도 순차적인 청소 및 교체가 가능하기 때문에 적어도 한 대의 정화조(20)는 가동할 수 있어 하수종말처리장의 작업중단 없이 지속적으로 하수를 처리할 수 있다는 장점을 갖는다.In particular, when two
한편, 상기에서 설명한 바와 같은 정화조(20)의 구성을 통해 본 발명에 따른 하수종말처리 방법 중 최종단계인 정화단계(S5)를 수행하게 되는 바, 상기 여과조(16)에서 90~95% 수준까지 미세슬러지가 제거된 하수가 상기 정화조(20)의 하수수용공간층(22)으로 공급되게 되면, 하수가 제1여과사층(23)을 스며들면서 흘러 내려가게 된다.On the other hand, through the configuration of the
그와 동시에 상기 제1여과사층(23)에서 하수에 포함된 미세슬러지를 최대한 자연 여과하게 되지만, 하수에 포함된 질소, 인과 같은 영양염류는 걸러내지 못하게 된다.At the same time, the
그러나, 이렇게 제1여과사층(23)을 지난 온 하수 중의 질소(N), 인(P)과 같은 영양염류는 상기 수처리재층(24)의 적층된 이탄의 생물학적 특성에 따라 순식간에 흡착되어 캡슐화되게 된다.However, the nutrients such as nitrogen (N) and phosphorus (P) in the sewage which passed the
그리고 이때, 상기 수처리재인 천연유기물질인 이탄은 미생물이 서식하는 숙주 기능을 갖기 때문에, 상기 이탄에 의해 흡착된 영양염류는 상기 이탄 내 서식하게 되는 자연발생적 미생물의 영양원으로 공급되어 자연적으로 생분해 됨으로써, 질소(N), 인(P)과 같은 영양염류가 자연스럽게 제거되는 것이다.At this time, since peat, which is a natural organic material as the water treatment material, has a host function of incubating microorganisms, the nutrients adsorbed by the peat are supplied to the nutrient source of naturally occurring microorganisms inhabiting the peat, thereby being biodegraded naturally. Nutrients such as nitrogen (N) and phosphorus (P) are naturally removed.
이때, 정화초기에는 상기 수처리재층(24)의 이탄에서 오염물질을 흡착 정화하는 과정에서 이탄의 물이끼류 색깔이 방류수에 조금씩 배어 나오게 되나, 점차로 시간이 지나면서 물이끼류 색깔이 희석되어 나타나지 않게 됨에 따라 방류수가 아주 맑은 상태를 유지하게 된다.At this time, in the initial stage of purification, the water moss color of peat is slightly oozed into the effluent in the process of adsorption and purification of contaminants in the peat of the water
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 하수종말처리 방법은 흙, 모래 및 토사와 같은 고형물 및 슬러지 등은 집수조(11), 여과조(16) 등을 거치는 동안 최대한 제거됨으로써, 부유물질(SS)과, 생물학적 산소요구량(BOD) 및 화학적 산소요구량(COD)에 관련된 유기물이 효과적으로 제거되고, 최종적으로 정화조(20)에서 영양염류인 질소(N), 인(P)등이 수처리재인 이탄에 의해 자연적으로 생분해되어 효과적으로 제거되게 된다.As described above, the sewage terminal treatment method according to the present invention, solids such as soil, sand, and earth and sludge, etc. are removed as much as possible during the
따라서, 본 발명은 기존의 표준활성 슬러지법을 적용한 하수종말처리장의 폭기조와 같은 미생물을 배양하기 위한 혐오시설을 갖출 필요가 없을 뿐만 아니라 마을의 간이 하수종말처리장으로써 그 시설 규모를 종래에 비해 상대적으로 획기적으로 줄인 상태에서도 하수를 효과적으로 처리할 수 있는 장점을 갖는다.Therefore, the present invention does not need to have a hate facility for cultivating microorganisms such as aeration tank of the sewage treatment plant using the existing standard activated sludge method, and the scale of the facility as a simple sewage treatment plant in the village is relatively small. It has the advantage that it can effectively treat the sewage even in the drastically reduced state.
특히, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 하수종말처리 방법의 핵심은 이탄을 수처리재로 사용하는 정화조(20)에 있기 때문에, 상기 정화조(20)의 규모를 어떻게 설계하느냐에 따라 마을의 간이 하수종말처리장은 물론, 대단위 하수종말처리장에도 적용 가능하게 된다.In particular, since the core of the sewage treatment method according to the present invention as described above is in the
한편, 본 발명에 따른 하수종말처리 공법에 적용되는 정화조(20)에 의해 정화단계(S5)를 거쳐 하수 처리된 방류수(처리수)의 수질을 검사한 수질검사 성적서 와, 종래 하수종말처리시설에서 표준활성 슬러지법을 이용하여 하수 처리된 방류수(처리수)의 수질을 검사한 수질검사 성적서가 아래의 표 1, 표 2 및 표 3에 각각 나타나 있다.On the other hand, the water quality test report that checks the water quality of the effluent (treated water) treated by the
여기서, 아래의 표 1에 나타난 수질검사 성적서는 포항시 하수종말처리장에서 하수(원수)를 채취한 다음, 표준활성 슬러지법과 고도처리를 실시하는 포항 하수종말처리장에서 방류되는 방류수의 수질상태와, 본 발명에 적용되는 정화조(20)를 통해 정화시킨 방류수의 수질상태를 각각 측정 분석한 것이다.Here, the water quality test report shown in Table 1 below, after collecting the sewage (raw water) in the sewage terminal treatment plant in Pohang-si, and the water quality of the discharged water discharged from Pohang sewage treatment plant subjected to the standard activated sludge method and advanced treatment, and the present invention Measurement and analysis of the water quality of the effluent purified through the
이때, 시료 채취일은 2005년 5월 23일 이며, 수온은 22.3~22.5℃ 정도였다.At this time, the sampling date was May 23, 2005, the water temperature was about 22.3 ~ 22.5 ℃.
상기 표 1의 결과를 분석해 보면, 포항 하수종말처리장의 방류수와 본 발명에 따른 정화조(20)에 의한 방류수가 모든 측정항목에서 하수처리에 따른 배출허용기준에 대해 매우 만족할 만한 수준으로 충족시키고 있음을 알 수 있다.Analyzing the results in Table 1, the effluent from the Pohang sewage treatment plant and the effluent from the
그런데, 상기 포항 하수종말처리장의 경우에는 표준활성 슬러지법과 병행하여 고도처리를 실시한 상태에서 상기와 같은 수질검사 성적서를 받은 반면에, 본 발명의 경우에는 단지 정화조(20)에서 정화단계(S5)만을 거친 상태에서의 수질검사를 실시한 결과치로서, 상기한 슬러지제거단계(S2) 및 여과단계(S4) 등을 거칠 경우에 보다 더 유기물 및 부유물질에 관련된 화학적 산소요구량(COD), 생물학적 산소요구량(BOD), 부유물질(SS)의 수치를 낮출 수 있을 것으로 예상된다.By the way, in the case of the Pohang sewage treatment plant received the water quality test report as described above in the state of advanced treatment in parallel with the standard activated sludge method, in the case of the present invention, only the purification step (S5) in the
특히, 상기 질소(N), 인(P)과 같은 영양염류의 제거 부분에 있어서, 본 발명에 따른 방류수에서 각각 2.257㎎/ℓ, 0.190㎎/ℓ만큼 검출되고, 포항 하수종말처리장에 의한 방류수에서 각각 11.832㎎/ℓ, 0.603㎎/ℓ만큼 검출되고 있음을 확인할 수 있다.In particular, in the removal portion of nutrients such as nitrogen (N), phosphorus (P), 2.257 mg / L, 0.190 mg / L in the effluent according to the present invention is detected, respectively, in the effluent by Pohang sewage treatment plant It can be seen that 11.832 mg / L and 0.603 mg / L, respectively, are detected.
이는 질소(N), 인(P)과 같은 영양염류에 대한 포항의 하수종말처리장에서 고도처리한 방류수에 비해 본 발명에 따른 정화조(20) 내의 수처리재인 이탄을 이용하여 자연 정화한 방류수가 보다 우수하게 정화되고 있음을 나타내는 것이다. This is superior to the effluent treated in Pohang sewage treatment plant for nutrients such as nitrogen (N) and phosphorus (P), and the effluent water naturally purified using peat, which is a water treatment material in the
따라서, 결과적으로 본 발명에 따른 하수종말처리 방법이 종래의 표준활성 슬러지법에 비해 상대적으로 우수한 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Therefore, as a result, it can be confirmed that the sewage treatment method according to the present invention can obtain relatively superior results compared to the conventional standard activated sludge method.
특히, 본 발명에 따른 간이 하수종말처리장은 기존의 표준활성 슬러지법을 채용한 하수종말처리장의 시설 규모와 비교할 때, 상대적으로 매우 작은 규모로 설치 가능한 장점을 가지고 있다.In particular, the simplified sewage treatment plant according to the present invention has an advantage that it can be installed on a relatively very small scale, compared to the facility scale of the sewage treatment plant employing the existing standard activated sludge method.
이는 본 발명에 따른 간이 하수종말처리장이 설치부지 확보 측면에서 바람직하며, 시설 자체가 소규모로 설립 가능함에 따른 유지관리 조직을 줄일 수 있고, 건설비용 및 유지관리 비용의 절감에 따른 탁월한 경제성을 갖는다 할 수 있다.This is preferable in terms of securing an installation site for the simplified sewage treatment plant according to the present invention, and can reduce the maintenance organization due to the small size of the facility itself, and have excellent economic efficiency due to the reduction of construction cost and maintenance cost. Can be.
또한, 상기 정화조(20)에 의한 정화방식 자체가 매우 단순한 구조를 가지고 있어 유지관리를 위한 기술 습득이 용이함에 따른 유지관리의 용이성을 가지고 있다 할 것이다.In addition, since the purification method itself by the
한편, 아래의 표 2에 나타난 수질검사 성적서는 수산폐수를 대상으로 수처리 상태를 측정 분석한 것으로, 경상북도 포항시에 위치한 한성수산식품주식회사의 제품 생산과정에서 발생하고 있는 수산폐수를 채취하여 시험한 것이다.Meanwhile, the water quality test report shown in Table 2 below is a measurement and analysis of the water treatment status of the fishery wastewater, which is collected and tested by the seafood wastewater generated during the production process of Hansung Fisheries Foods Co., Ltd. located in Pohang, Gyeongsangbuk-do.
이때, 상기 수산폐수를 채취하여 본 발명에 적용된 정화조(20)에 의해 정화하여 측정 분석하기 위한 시료 채취일은 2005년 4월 12일이고, 시험 의뢰기관은 포항시 건설환경사업소 위생하수처리과 수질 담당자이다.At this time, the sample collection date for purifying and measuring by the
참고로, 아래의 표 3에 나타난 수질검사 성적서는 상기 한성수산식품주식회사의 하수종말처리시설에서 하수 처리된 방류수를 채취한 다음, 방류수가 수산폐수기준에 따른 배출허용기준을 초과하는지 여부를 확인하기 위해 한성수산식품주식회사에서 외부 시험기관에 별도 의뢰하여 측정 분석한 수질검사 성적서이다.For reference, the water quality test report shown in Table 3 below collects sewage treated wastewater from the sewage terminal treatment facility of Hansung Fisheries Co., Ltd., and then checks whether the discharged water exceeds the discharge allowance standard according to the fishery wastewater standard. This report is a water quality test report that Hansung Fisheries Food Co., Ltd. has separately commissioned to an external test institute.
이때, 상기 한성수산식품주식회사에 설치된 하수종말처리시설에서는 표준활성 슬러지법을 이용하여 수산폐수를 처리하고 있으며, 표 3에 나타난 수질검사 성적서의 시료 채취일은 2004년 12월 28일이고, 외부 의뢰 시험기관은 포항시에 위치한 주식회사 경북환경이다.At this time, the sewage end treatment facility installed in Hansung Fisheries Foods Co., Ltd. is treating the fishery wastewater using the standard activated sludge method, and the sampling date of the water quality test report shown in Table 3 is December 28, 2004. The organization is Gyeongbuk Environment Co., Ltd. located in Pohang City.
이때, 상기 표 2 및 표 3에 나타난 각각의 수질검사 성적서를 상호 비교함에 있어서, 하수처리되기 전 원수(수산폐수)의 수질상태에 대해서는 파악할 수 없고, 이에 따라 각각 시료 채취일의 차이로 인해서 하수처리되기 전 원수(수산폐수)의 수질상태에 다소 차이가 있을 수 있기 때문에 상호 비교하는 것이 다소 적절하지 않을 수도 있다.At this time, in comparing each of the water quality test report shown in Table 2 and Table 3, it is not possible to determine the water quality of the raw water (fishery wastewater) before the sewage treatment, and accordingly the sewage due to the difference in the sampling date respectively Because there may be some differences in the water quality of raw water before treatment, it may not be appropriate to compare them.
그러나, 한성수산식품주식회사의 제품 생산과정에서 발생하고 있는 원수(수산폐수) 자체의 수질은 동일한 제품 생산에 따른 일정한 작업 조건하에서 발생하는 것이라 어느 정도 일정한 수준의 수질상태를 유지하는 것으로 볼 때, 각각 시험채취일의 차이에서 오는 원수(수산폐수) 자체가 갖는 약간의 수질상태 차이에도 불구하고, 상기 표 2 및 표 3의 수질검사 성적서를 서로 비교하여 상대평가를 실시하더라도 큰 무리가 없다 할 것이다.However, since the water quality of raw water (aquatic wastewater) generated in the production process of Hansung Fishery Foods Co., Ltd. is generated under certain working conditions according to the same product production, it is considered that the water quality is maintained at a certain level. Despite the slight differences in the water quality of the raw water (aquatic wastewater) that comes from the difference in the sampling date, there will be no big problem even if the relative evaluation is performed by comparing the water quality test reports of Tables 2 and 3 above.
먼저, 상기와 같은 관점에서 상기 표 2 및 표 3의 수질검사 성적서에 나타난 결과를 절대평가 차원에서 살펴볼 때에는, 각각의 하수처리 방식에 따른 방류수 자체는 모두 수산폐수기준의 배출허용기준 이하로 유기물 및 영양염류를 포함하고 있기 때문에, 충분히 방류 가능한 정도의 수질상태로 수산폐수를 하수처리 가능함을 판단할 수 있다.First, from the above point of view, when looking at the results of the water quality test report of Table 2 and Table 3 in terms of absolute evaluation, the effluent itself according to each sewage treatment method is all organic matter and less than the discharge limit of the fishery wastewater standard Since it contains nutrients, it can be judged that the fishery wastewater can be treated sewage in a state of sufficient water quality.
이는, 결과적으로 각각의 하수처리 방식에 의해 수산폐수를 처리하기 위한 하수종말처리시설로 모두 채택 가능함을 의미한다.This, in turn, means that all of the sewage treatment facilities can be adopted as sewage treatment facilities for treatment of fishery wastewater.
그러나, 상기 표 2 및 표 3에 나타난 결과치를 통해 상기 각각의 하수처리 방식 중에서 어느 것이 더 우수한 방식이냐의 측면에서 살펴 볼 때에는 본 발명에 따른 하수처리 방식이 종래 하수종말처리시설에서 표준활성 슬러지법으로 하수를 처리하는 방식에 비해 우수함을 알 수 있다.However, in view of which of the respective sewage treatment methods is the better method through the results shown in Tables 2 and 3, the sewage treatment method according to the present invention is a standard activated sludge method in a conventional sewage treatment facility. It can be seen that it is superior to the method of treating sewage.
즉, 서로 비교될 수 있는 측정항목만을 상대평가 차원에서 비교해 볼 때, 상기 유기물 및 부유물질에 관련된 화학적 산소요구량(COD), 생물학적 산소요구량(BOD), 부유물질(SS)에 있어서, 본 발명에 적용되는 정화조의 방류수에서 각각 5.7㎎/ℓ, 2.0㎎/ℓ, 1.4㎎/ℓ만큼 검출되고, 한성수산식품주식회사의 하수종말처리시설에 의한 방류수에서 각각 10.0㎎/ℓ, 3.4㎎/ℓ, 8.0㎎/ℓ만큼 검출되고 있음을 확인할 수 있다.That is, when comparing only the measurement items that can be compared with each other in terms of relative evaluation, in the chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD), suspended matter (SS) related to the organic matter and suspended solids, 5.7mg / l, 2.0mg / l, 1.4mg / l were detected in the effluent of the applied septic tank, respectively, and 10.0mg / l, 3.4mg / l, 8.0 in the effluent by the sewage treatment facility of Hansung Fisheries Co., Ltd., respectively. It can be confirmed that it is detected by mg / l.
따라서, 상기 유기물 및 부유물질을 처리하는 정도에 있어서, 본 발명에 따른 유기물 및 부유물질 처리 정도가 종래 표준활성 슬러지법으로 유기물 및 부유물질을 처리하는 정도에 비해 수치적으로 큰 차이는 없으나 상대적으로 좀 더 우수함을 알 수 있다.Therefore, in the degree of treatment of the organic matter and suspended solids, the degree of treatment of organic matter and suspended solids according to the present invention is not numerically large compared with the degree of treating organic matter and suspended solids by the conventional standard activated sludge method, but relatively You can see that it is more excellent.
특히, 본 발명의 경우에는 단지 정화조(20)에서 정화단계(S5)만을 거친 상태에서의 수질검사를 실시한 결과치로서, 상기한 슬러지제거단계(S2) 및 여과단계(S4) 등을 거칠 경우에 보다 더 유기물 및 부유물질에 관련된 화학적 산소요구량(COD), 생물학적 산소요구량(BOD), 부유물질(SS)의 수치를 낮출 수 있을 것으로 예상된다.In particular, in the case of the present invention as a result of performing the water quality test in the
또한, 상기 영양염류에 관련된 총 질소(T-N), 총 인(T-P)등에 있어서, 본 발명에 따른 방류수에서 각각 1.470㎎/ℓ, 0.079㎎/ℓ만큼 검출되고, 한성수산식품주식회사의 하수종말처리시설에 의한 방류수에서 각각 43.517㎎/ℓ, 3.544㎎/ℓ만큼 검출되고 있음을 확인할 수 있다. In addition, in the total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), etc. related to the nutrients, by 1.470 mg / l, 0.079 mg / l in the effluent according to the present invention, respectively, sewage terminal treatment facility of Hansung Fisheries Co., Ltd. It can be confirmed that 43.517 mg / l and 3.544 mg / l are detected in the effluent by
따라서, 상기 영양염류를 처리하는 정도에 있어서, 본 발명에 따른 하수처리 방식이 종래 하수종말처리시설에서 표준활성 슬러지법으로 하수를 처리하는 방식에 비해 결과치에서 수치적으로 큰 차이를 보이면서 상대적으로 훨씬 우수함을 알 수 있다.Therefore, in the treatment of the nutrients, the sewage treatment method according to the present invention is relatively much numerically significant in the result value compared to the method of treating the sewage with the standard activated sludge method in the conventional sewage treatment facilities, and relatively much more. It can be seen that excellent.
이처럼 본 발명에 따르면, 종래 하수종말처리장에서 실시하는 3차처리 혹은 고도처리 과정을 거치지 않더라도 상기 정화조(20)의 정화단계(S5)에서 총 질소(T-N), 총 인(T-P)과 같은 영양염류를 매우 효과적으로 제거하고 있음을 확인할 수 있다.As described above, according to the present invention, nutrients such as total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) in the purification step (S5) of the
특히, 상기 표 3의 영양염류의 처리에 따른 결과치를 분석해 볼 때, 종래 기술에서 밝힌 바와 같이, 종래 표준활성 슬러지법에 의한 하수처리 시에 총 질소(T-N), 총 인(T-P) 등의 영양염류를 제거하는 데에는 어느 정도 한계성을 가지고 있음을 확인 할 수 있고, 방류수역에서 방류수에 포함된 영양염류에 의해 부영양화 및 적조현상이 발생할 수 있다는 측면에서 볼 때 개선의 여지를 가지고 있다 할 것이다.In particular, when analyzing the results according to the treatment of the nutrients in Table 3, as shown in the prior art, nutrition such as total nitrogen (TN), total phosphorus (TP) during sewage treatment by the conventional standard activated sludge method It can be confirmed that there are some limitations in removing the salts, and there is room for improvement in terms of eutrophication and red tide phenomena caused by the nutrients contained in the effluents in the effluent.
이에 반해, 상대적으로 표 2에 나타난 수질검사 성적서에서 보여주는 바와 같이, 본 발명에 따른 하수종말처리 방법은 질소(N), 인(P)을 많이 포함하고 있는 수산폐수에서도 탁월한 정화 능력을 보여주고 있어, 수산폐수가 방류되는 곳에서 본 발명에 따른 하수종말처리시설을 설치할 경우 매우 만족할 만한 결과를 얻을 수 있음을 의미한다 할 것이다.In contrast, as shown in the water quality test report shown in Table 2, the sewage treatment method according to the present invention shows excellent purification ability even in the fishery wastewater containing a lot of nitrogen (N), phosphorus (P). In other words, if the sewage treatment facility according to the present invention is installed where the fishery wastewater is discharged, it will mean that a very satisfactory result can be obtained.
특히, 본 발명에 따른 하수종말처리 방법 및 하수종말처리 시설을 이용할 경우, 방류수역에서 방류수에 포함된 영양염류에 의해 부영양화 및 적조현상이 발생할 우려를 크게 줄일 수 있음을 의미한다.In particular, when using the sewage terminal treatment method and sewage terminal treatment facilities according to the present invention, it means that the nutrients contained in the effluent in the discharge water can greatly reduce the risk of eutrophication and red tide phenomenon.
이상 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 하수종말처리 방법에 의하면, 물이끼류의 일종으로 천연유기물질인 이탄이 수처리재로 적용된 정화조에 의한 정화단계를 포함하는 새로운 형태의 하수종말처리 방법을 제공함으로써, 기존의 하수종말처리장에서 표준활성 슬러지법을 이용하는 하수를 처리할 때에 비해 부영양화와 적조현상의 주요 원인물질이 되는 질소, 인등의 영양염류를 보다 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the sewage treatment method according to the present invention, by providing a new type sewage treatment method including a purification step by using a septic tank in which peat, which is a natural organic substance, is used as a water treatment material. Compared to the conventional sewage treatment plant in sewage treatment plants, sewage treatment using standard activated sludge has the advantage of more effective removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus, which are the main causes of eutrophication and red tide.
또한, 본 발명은 천연유기물질인 이탄을 수처리재로 하는 정화조에 의한 새로운 형태의 하수종말처리 방법을 채용한 간이 하수종말처리장을 제공함으로써, 종래 하수종말처리장에서 하수처리 과정에서 주로 사용하는 활성슬러지법에 따른 폭기조를 이용하여 유기물을 제거하게 되는 폭기단계를 없앨 수 있을 뿐만 아니라 3차 처리공정 및 고도처리를 위한 시설을 갖추지 않고도 면서도 유기물은 물론, 영양염류까지도 효과적으로 제거할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the present invention provides a simple sewage terminal treatment plant employing a new sewage terminal treatment method by a septic tank made of peat, which is a natural organic material as a water treatment material, activated sludge mainly used in the sewage treatment process in the conventional sewage terminal treatment plant. The aeration tank according to the law can not only eliminate the aeration stage that removes organic matters, but also has the advantage of effectively removing organic matter as well as nutrients without having facilities for tertiary treatment and advanced treatment.
특히, 본 발명에 따른 간이 하수종말처리장은 정화조 자체의 규모가 상대적 으로 작아 설치부지 확보 측면에서 바람직하며, 처리시설에 대한 소규모의 유지관리 조직 및 유지관리 기술 습득이 용이함에 따른 유지관리의 용이성을 가지고 있으며, 건설비용 및 유지관리 비용의 절감에 따른 탁월한 경제성을 갖게 된다는 효과가 있다.In particular, the simplified sewage terminal treatment plant according to the present invention is preferable in terms of securing an installation site due to the relatively small size of the septic tank itself, and the ease of maintenance by easy acquisition of a small maintenance organization and maintenance technology for the treatment facility. And it has the effect that it will have an excellent economic efficiency by reducing the construction cost and maintenance cost.
더불어, 본 발명에 따른 하수종말처리 방법 및 상기 방법을 채용한 간이 하수종말처리장은 상기 정화조에 적용되는 수처리재로 천연유기물질인 이탄을 사용하고 있기 때문에 수처리의 신뢰성이 높으면서도 자연압을 이용한 정화방법에 의한 에너지의 절약형이고, 폭기조와 같은 다소 혐오적인 시설을 없앰에 따른 주민친화형이며, 매우 친환경적이라는 장점을 갖는다.In addition, the sewage terminal treatment method and the simple sewage terminal treatment plant employing the method according to the present invention uses a natural organic material peat as a water treatment material applied to the septic tank, so the purification using natural pressure with high reliability. It is an energy-saving type by the method, and it is a resident-friendly type by eliminating some abominable facilities such as aeration tanks, and it is very environmentally friendly.
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